KR101031056B1 - 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치 - Google Patents

상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치에 관한 것이다.
본 발명은 자동차의 주행 방향을 조절하기 위하여 운전자가 조향력을 가하는 조향휠; 상기 조향휠의 회전운동을 전달하는 조향축; 상기 조향축을 수용하는 상부 컬럼; 상기 상부 컬럼을 상기 자동차의 차체에 고정시키는 상부 브라켓; 상기 조향축의 끝단에 구성되어 상기 조향휠의 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 기어부; 및 상기 직선운동을 전달받아 바퀴에 상기 조향력을 전달하는 링크구조를 포함하여 상기 자동차의 충돌 시 상기 자동차의 운전자가 충격에너지를 가했을 때 충격 이동 방향으로 움직이면서 상기 충격에너지를 흡수하는 조향 장치에 있어서, 상기 상부 브라켓은, 상기 상부 브라켓을 상기 차체에 고정하는 제 1 고정 볼트; 판 형상으로 일측에는 상기 제 1 고정 볼트가 삽입되는 제 1 고정 볼트 홀이 구성되어 상기 제 1 고정 볼트에 의해서 차체에 고정되되, 타측에는 가운데 부분에 가이드 홀이 형성된 슬릿 플레이트; 상기 슬릿 플레이트의 두께보다 얇게 구성되며 상기 가이드 홀에서부터 시작하여 상기 상부 브라켓의 충격 이동 방향으로 상기 슬릿 플레이트의 끝단까지 형성되는 슬릿; 상기 슬릿 플레이트가 일면에서 타면으로 개방된 구조로 상기 슬릿 플레이트를 상,하로 감싸는 상부 플레이트 및 하부 플레이트; 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 상기 충격 이동 방향으로 움직이는 상기 상부 브라켓에 고정하기 위한 고정부; 상기 가이드 홀의 내경보다 작은 외경을 가지며 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 관통하는 환봉 형상의 가이드; 상기 가이드를 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 관통하여 상기 가이드 홀에 삽입하거나 인출하기 위한 가이드 액추에이터; 및 상기 가이드 액추에이터로부터 돌출된 상기 가이드가 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 가이드 홀을 통과하여 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 내부에 걸리도록 하기 위해서 상기 하부 플레이트의 내부에 뚫린 플레이트 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 하나의 가이드로 구성된 가이드를 사용하여 구조가 단순할 뿐만 아니라 충격에너지 흡수 기능의 신뢰성이 높은 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치를 제공하는 것이다.
자동차, 조향, 충격, 가변, 플레이트

Description

상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치{Shock-energy Absorptive Steering System by Using Guide and Slit-plate in Upper Mounting Bracket of Vehicle}
도 1은 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 개략도,
도 2a는 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 사시도,
도 2b는 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 단면도,
도 2c는 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 분해 사시도,
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부 브라켓에 단일 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 분해 사시도,
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부 브라켓에 단일 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 조립 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부 브라켓에 단일 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 작동 사시도,
도 5a는 슬릿 플레이트의 제 1 실시예를 보여주는 단면도,
도 5b는 슬릿 플레이트의 제 2 실시예를 보여주는 단면도,
도 5c는 슬릿 플레이트의 제 3 실시예를 보여주는 단면도,
도 5d는 슬릿 플레이트의 제 4 실시예를 보여주는 단면도,
도 5e는 슬릿 플레이트의 제 5 실시예를 보여주는 단면도,
도 5f는 슬릿 플레이트의 제 6 실시예를 보여주는 단면도,
도 5g는 슬릿 플레이트의 제 7 실시예를 보여주는 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 상부 컬럼 101: 상부 브라켓
102: 캡슐 103: 제 1 고정 볼트
104: 차체 105: 더블 가이드 액추에이터
106: 변형 플레이트 110: 고정부
120: 금형 121: 하부 금형
122: 상부 금형 201: 제 1 고정 볼트 홀
202: 더블 가이드 203: 더블 가이드 홀
204: 더블 가이드 홈 301: 가이드 액추에이터
302: 가이드 303: 상부 플레이트
304: 하부 플레이트 305: 플레이트 홀
306: 슬릿 307: 슬릿 플레이트
308: 가이드 홀 309: 경사부
X: 충격 이동 방향 Y: 상하 방향
본 발명은 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 한 개의 가이드를 이용하여 슬릿 플레이트를 변형시킴으로써 간단한 구조를 가질 뿐만 아니라 충격에너지 흡수 기능의 신뢰성이 높은 상부 브라켓에 단일의 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치에 관한 것이다.
근래에 들어서 소득의 증대와 생활 수준의 향상에 따라 자동차의 개념이 변화하면서 기존의 단순한 운송 수단에서 이제는 자동차 자체가 하나의 생활 공간으로 자리 잡아가고 있다. 따라서, 자동차에서 보내는 시간이 늘어나면서 좀 더 편안하고 안락한 자동차의 개발이 요구되고 있으며, 이에 힘입어 각종 장치의 고급화가 급속히 진행되고 있다.
자동차의 안전성을 향상시키고 운전자의 조작 편의성을 위해서 자동차에는 다양한 장치가 설치되는데, 그 중에서 조향 장치는 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 조향 장치는 일반적으로 운전자로부터 회전력을 받은 조향휠, 조 향휠로부터 회전력을 전달받은 조향축, 이 조향축이 삽입된 상부/하부 컬럼으로 이루어지는데, 이러한 상부/하부 컬럼은 각각 상부/하부 브라켓에 의해 차체에 고정되게 된다.
이러한 조향 장치에는 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.
한편, 자동차의 시장의 경쟁이 치열해지고 각국의 자동차 회사와의 경쟁이 본격화됨에 따라 보다 운전자 중심의 지능형 자동차에 대한 고급화가 이루어지고 있는데, 이런 추세의 하나로 운전자를 보호하기 위해서 조향 장치에도 여러 가지 장치가 개발되어 장착되고 있다.
에어백은 차체의 전면이나 소정 부위에 충돌 감지 센서를 장치하여 충돌을 감지함으로써 차내의 대쉬보드 부위나 천장 부위 또는 핸들 부위 등에 설치된 에어백이 확장 전개되도록 하는 구조로 되어 있다. 또한, 에어백뿐만 아니라 조향 장치 자체의 충격에너지의 흡수구조도 있다.
조향 장치의 충격에너지 흡수구조는 일반적으로 상부 및 하부 컬럼의 변형에 의해서 충격을 흡수하는 구조와, 조향축의 수축에 의한 구조가 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.
또한, 일반적으로 운전자의 운전 상태와 자동차의 충돌 상태에 따라서 운전자가 조향휠에 가하는 충격은 다르다. 예를 들어, 자동차의 속도가 일정 이상일 경우에는 충격이 크고, 자동차의 속도가 일정 미만일 경우에는 충격이 아주 미약할 수도 있다. 또한, 운전자가 안전 벨트를 착용하였는지 여부와 에어백의 작동 여부 등 여러 가지 상황에 따라서도 조향휠에 가하는 충격량은 변할 것이다. 따라서, 충격량은 아주 미약할 수도 있고 아주 강할 수도 있는 것이다.
이에 따라, 충격에너지를 흡수해야 하는 경우도 있으며, 흡수하지 말아야 하는 경우도 있는 것이다. 이와 같은 현실에 대처하기 위해서 충격에너지 가변 흡수구조 조향 컬럼이 개발되고 있다.
도 1 및 도 2a는 종래의 기술에 따른 상부 브라켓에 구성된 충격 에너지 가변 흡수구조를 보여주고 있다.
도 1은 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 개략도로서, 상부 컬럼(100), 상부 브라켓(101), 캡슐(102), 제 1 고정 볼트(103), 차체(104), 더블 가이드 액추에이터(105), 변형 플레이트(106), 고정부(110) 및 금형(120)을 포함하여 구성된다.
상부 브라켓(101)은 일측이 상부 컬럼(100)과 연결되어 있으며 타측은 캡슐(102)과 함께 제 1 고정 볼트(103)로 차체(104)에 고정되어 있어서, 충격에너지를 받은 상부 브라켓(101)이 충격 이동 방향(X)으로 움직일 때 상부 브라켓(101)이 차체(104)와 분리되는 구조로 되어 있다.
상부 브라켓(101)과 차체(104) 사이에 구성되는 캡슐(102)의 기능은 평상시 에는 상부 브라켓(101)과 차체(104)를 연결하여 고정하는 것이지만, 일정 이상의 충격이 상부 브라켓(101)에 가해질 경우 차체(104)와 상부 브라켓(101)이 분리될 수 있도록 하는 것이다.
도시한 것과 같이 제 1 고정 볼트(103)는 상부 컬럼(100)과 함께 상부 브라켓(101)을 차체(104)에 고정할 뿐만 아니라 변형 플레이트(106)를 차체(104)에 고정하게 되는데, 변형 플레이트(106)는 얇은 판 형상으로 상부 컬럼(100)의 충격 이동 방향(X)으로 길게 형성되어 있으며 저면이 상부 브라켓(101)과 마주보는 구조를 가진다.
변형 플레이트(106)에는 더블 가이드 액추에이터(105)를 포함하는 금형(120)이 변형 플레이트(106)를 감싸고 있으며, 이렇게 구성된 더블 가이드 액추에이터(105)는 고정부(110)로 상부 브라켓에 고정된다.
따라서, 상부 브라켓(101)이 충격 이동 방향(X)으로 움직일 경우 상부 브라켓(101)에 고정부(110)로 고정되며 더블 가이드 액추에이터(105)를 포함하는 금형(120)도 상부 브라켓(101)과 함께 충격 이동 방향(X)으로 이동한다. 이때 변형 플레이트(106)는 제 1 고정 볼트(103)로 차체(104)에 고정되어 있으므로 변형 플레이트(106)와 금형(120) 사이에는 상대 운동이 생기게 된다.
도 2a는 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 사시도로서, 제 1 고정 볼트(103), 더블 가이드 액추에이터(105), 변형 플레이트(106), 고정부(110), 하부 금형(121), 상부 금형(122) 및 제 1 고정 볼트 홀(201)을 포함하여 구성된다.
금형(120)은 상부 금형(122)과 하부 금형(121)을 포함하여 구성되며 변형 플레이트(106)가 금형(120)을 관통하는 구조로 되어 있어, 결국 상부 금형(122)과 하부 금형(121)이 변형 플레이트(106)를 물고 있는 구조이다.
변형 플레이트(106)의 일단에는 제 1 고정 볼트 홀(201)이 형성되어 있어서 변형 플레이트(106)가 제 1 고정 볼트(103)에 고정되게 된다. 또한, 금형(120)에는 더블 가이드 액추에이터(105)가 포함되게 되는데, 더블 가이드(202)의 구조는 도 2b 및 도 2c에 구성하였다.
도 2b는 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 단면도로서, 더블 가이드 액추에이터(105), 변형 플레이트(106), 고정부(110), 하부 금형(121), 상부 금형(122) 및 더블 가이드(202)를 포함하여 구성된다.
도시한 것과 같이 더블 가이드 액추에이터(105)는 두 개의 더블 가이드(202)가 연장되어 뻗어나와 있으며, 이렇게 두 개의 더블 가이드(202)의 단부 사이에 변형 플레이트(106)가 구성되게 된다. 또한, 더블 가이드 액추에이터(105)는 더블 가이드(202)를 상하 방향(Y)으로 움직일 수 있어서 변형 플레이트(106)와 분리되거나 조립될 수 있는 구조를 가진다.
도 2c는 종래의 상부 브라켓에 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 분해 사시도로서, 더블 가이드 액추에이터(105), 변형 플레이트(106), 고정부(110), 상부 금형(122), 하부 금형(121), 제 1 고정 볼트 홀(201), 더블 가이드(202), 더블 가이드 홀(203) 및 더블 가이드 홈(204)을 포함하여 구성 된다.
도시한 것과 같이 더블 가이드 액추에이터(105)에 구성된 두 개의 더블 가이드(202)는 상부 금형(122)에 구성된 더블 가이드 홀(203)을 통하여 상하 방향(Y)으로 움직이게 되며, 변형 플레이트(106)에는 더블 가이드 홈(204)이 형성되어 있어서 변형 플레이트(106)에 더블 가이드(202)가 용이하게 물릴 수 있도록 한다.
따라서, 더블 가이드 액추에이터(105)에서 연장되어 나온 더블 가이드(202)가 더블 가이드 홈(204)에 물린 상태에서 금형(120)과 변형 플레이트(106) 사이에 상대운동이 이루어질 경우 더블 가이드(202)가 변형 플레이트(106)의 양측 주변부를 변형시키면서 충격에너지를 흡수하게 되는 한편 더블 가이드(202)가 더블 가이드 홈(204)에서 분리된 상태에서는 충격에너지를 흡수하지 않는 구조를 갖는다.
하지만, 변형 플레이트(106)가 뒤틀릴 경우 더블 가이드 홈(204)에서 변형 플레이트(106)가 이탈되는 경우가 생겨서 결국 충격에너지 흡수 기능에 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 더블 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조는 두 개의 더블 가이드(202)를 사용하여 변형 플레이트(106)의 양측 주변부를 변형시키는 구조이기 때문에 전체적인 구조가 복잡하다는 단점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 하나의 단일 가이드를 이용하여 슬릿 플레이트를 변형시킴으로써 간단한 구조를 가질 뿐만 아니라 충격에너지 흡수 기능의 신뢰성을 높이기 위해 상부 브라켓에 단일의 가이드와 슬릿 플레이트를 구 비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 주행 방향을 조절하기 위하여 운전자가 조향력을 가하는 조향휠; 상기 조향휠의 회전운동을 전달하는 조향축; 상기 조향축을 수용하는 상부 컬럼; 상기 상부 컬럼을 상기 자동차의 차체에 고정시키는 상부 브라켓; 상기 조향축의 끝단에 구성되어 상기 조향휠의 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 기어부; 및 상기 직선운동을 전달받아 바퀴에 상기 조향력을 전달하는 링크구조를 포함하여 상기 자동차의 충돌 시 상기 자동차의 운전자가 충격에너지를 가했을 때 충격 이동 방향으로 움직이면서 상기 충격에너지를 흡수하는 조향 장치에 있어서, 상기 상부 브라켓은, 상기 상부 브라켓을 상기 차체에 고정하는 제 1 고정 볼트; 판 형상으로 일측에는 상기 제 1 고정 볼트가 삽입되는 제 1 고정 볼트 홀이 구성되어 상기 제 1 고정 볼트에 의해서 차체에 고정되되, 타측에는 가운데 부분에 가이드 홀이 형성된 슬릿 플레이트; 상기 슬릿 플레이트의 두께보다 얇게 구성되며 상기 가이드 홀에서부터 시작하여 상기 상부 브라켓의 충격 이동 방향으로 상기 슬릿 플레이트의 끝단까지 형성되는 슬릿; 상기 슬릿 플레이트가 일면에서 타면으로 개방된 구조로 상기 슬릿 플레이트를 상,하로 감싸는 상부 플레이트 및 하부 플레이트; 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 상기 충격 이동 방향으로 움직이는 상기 상부 브라켓에 고정하기 위한 고정부; 상기 가이드 홀의 내경보다 작은 외경을 가지며 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 관통하는 환봉 형상의 가이드; 상기 가이드를 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 관통하여 상기 가이드 홀에 삽입하거나 인출하기 위한 가이드 액추에이터; 및 상기 가이드 액추에이터로부터 돌출된 상기 가이드가 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 가이드 홀을 통과하여 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 내부에 걸리도록 하기 위해서 상기 하부 플레이트의 내부에 뚫린 플레이트 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치를 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 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부 브라켓에 단일 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 분해 사시도로서, 제 1 고정 볼트(103), 고정부(110), 제 1 고정 볼트 홀(201), 가이드 액추에이터(301), 단일 가이드(302), 상부 플레이트(303), 하부 플레이트(304), 플레이트 홀(305), 슬릿(306), 슬릿 플레이트(307), 가이드 홀(308) 및 경사부(309)를 포함하여 구성된다.
슬릿 플레이트(307)는 얇은 판 형상으로 상부 브라켓(101)의 충격 이동 방향(X)으로 길게 연장되어 있으며 일단에는 제 1 고정 볼트 홀(201)이 구성되어 이를 관통하는 제 1 고정 볼트(103)를 이용하여 차체(104)에 고정되게 된다.
상부 플레이트(303)와 하부 플레이트(304)는 슬릿 플레이트(307)의 상면과 저면에 각각 밀착되면서 조립되어 슬릿 플레이트(307)를 상/하 플레이트(303, 304) 가 물고 있는 형상이 된다. 또한, 상부 플레이트(303)에 구성되는 가이드 엑추에이터(301)는 돌출된 하나의 단일 가이드(302)와 연결되어 단일 가이드(302)의 상하 운동(Y)을 조정하게 된다.
슬릿 플레이트(307)의 대략 중앙부에는 가이드 엑추에이터(301)에서 길게 연장된 하나의 단일 가이드(302)가 용이하게 통과할 수 있는 내경을 가지는 가이드 홀(308)이 형성되어 있으며, 하부 플레이트(304)에도 가이드 홀(308)을 관통한 단일 가이드(302)의 단부가 들어갈 수 있는 플레이트 홀(305)이 구성된다.
슬릿 플레이트(307)에 가이드 홀(308)에서 시작하여 충격 이동 방향(X)으로 슬릿 플레이트(307)의 단부까지 슬릿(306)이 형성되어 있는데, 이 슬릿(306)은 상부 브라켓(101)과 함께 충격 이동 방향(X)으로 움직이는 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)의 중심 부분을 찢으면서 이동할 수 있도록 하며, 슬릿(306)은 슬릿 플레이트(307)의 일부를 슬릿 플레이트(307)의 두께보다 얇게 형성하여 구성할 수 있다.
가이드 홀(308)에는 슬릿(306)이 형성된 방향으로 경사부(309)가 구성되는데, 이러한 경사부(309)는 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)와 상대운동할 때 단일 가이드(302)가 용이하게 슬릿(306)이 형성된 방향으로 움직일 수 있도록 방향잡이 역할을 한다.
도시한 것과 같이 가이드 액추에이터(301)로부터 돌출된 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)에 구성된 가이드 홀(308)으로 관통하여 하부 플레이트(304)에 구성된 플레이트 홀(305)과 조립되는 구조를 갖는데, 이 때 가이드 액추에이터 (301)는 단일 가이드(302)를 상하 방향(Y)으로 움직일 수 있어서 결국, 슬릿 플레이트(307)에 단일 가이드(302)를 물릴 수도 있고 경우에 따라서는 물리지 않을 수도 있다.
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부 브라켓에 단일 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 조립 사시도로서, 고정부(110), 제 1 고정 볼트 홀(201), 가이드 액추에이터(301), 상부 플레이트(303), 하부 플레이트(304), 슬릿(306) 및 슬릿 플레이트(307)를 포함하여 구성된다.
제 1 고정 볼트(103)에 의해서 슬릿 플레이트(307)가 차체(104)에 고정되며, 상/하 플레이트(303, 304)가 슬릿 플레이트(307)를 수용하는 구조를 가지며, 고정부(110)가 단일 가이드(302)를 포함하는 가이드 액추에이터(301), 상부 플레이트(303) 및 하부 플레이트(304)를 상부 브라켓(101)에 고정하는 구조를 갖는다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부 브라켓에 단일 가이드를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치의 작동 사시도로서, 제 1 고정 볼트(103), 고정부(110), 가이드 액추에이터(301), 상부 플레이트(303), 하부 플레이트(304), 슬릿(306), 슬릿 플레이트(307), 가이드 홀(308) 및 경사부(309)를 포함하여 구성된다.
자동차의 전방 충돌 시 상부 컬럼(100)과 연동하는 상부 브라켓(101)이 충격 이동 방향(X)으로 움직일 때 상부 브라켓(101)에 고정된 상/하 플레이트(303, 304)가 움직이며, 상/하 플레이트(303, 304)에 구성되며 가이드 액추에이터(301)로 구동되는 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)에 구성된 슬릿(306)을 따라 움직임 으로써 슬릿 플레이트(307)가 슬릿(306)을 따라 변형되어 결국, 충격에너지를 흡수하게 된다.
한편, 가이드 액추에이터(301)가 단일 가이드(302)를 잡아당겨서 슬릿 플레이트(307)와 분리되면 충격에너지 흡수가 이루어지지 않는다. 따라서, 충격에너지를 흡수하거나 흡수하지 않는 가변 흡수구조를 갖게 된다.
도 5a는 슬릿 플레이트의 제 1 실시예를 보여주는 단면도로서, 슬릿(306) 및 슬릿 플레이트(307)를 포함하여 구성되는데, 도시한 것과 같이 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)의 슬릿(306)을 따라 움직일 수 있도록 적절히 가이드하기 위해서 상면 방향에서 슬릿 플레이트(307)에 슬릿 플레이트(307)를 눌러 소성 변형시켜 얇은 슬릿(306)을 형성하는 것도 가능할 것이다.
도 5b는 슬릿 플레이트의 제 2 실시예로서, 도시한 것과 같이 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)의 슬릿(306)을 따라 움직일 수 있도록 적절히 가이드하기 위해서 상면과 저면 양방향에서 슬릿 플레이트(307)에 슬릿 플레이트(307)를 눌러 소성 변형시켜 양방향의 얇은 슬릿(306)을 형성하는 것도 가능할 것이다.
도 5c는 슬릿 플레이트의 제 3 실시예로서, 도시한 것과 같이 단일 가이드(302)가 슬릿 플레이트(307)의 슬릿(306)을 따라 움직일 수 있도록 적절히 가이드하기 위해서 저면 방향에서 슬릿 플레이트(307)에 슬릿 플레이트(307)를 눌러 소성 변형시켜 얇은 슬릿(306)을 형성하는 것도 가능할 것이다.
도 5d는 슬릿 플레이트의 제 4 실시예로서, 도시한 것과 같이 충격에너지 흡수 저항을 증대시키기 위해서 상면 방향에서 슬릿 플레이트(307)에 슬릿 플레이트 (307)를 눌러 소성 변형시키되 슬릿의 가장 얇은 부위를 어느 정도 두껍게 형성한다.
도 5e는 슬릿 플레이트의 제 5 실시예를 보여주는 단면도는 슬릿(306) 및 슬릿 플레이트(307)를 포함하여 구성되는데, 도시한 것과 같이 충격에너지 흡수 저항을 증대시키기 위해서 상면과 저면 양방향에서 슬릿 플레이트(307)에 슬릿 플레이트(307)를 눌러 소성 변형시키되 두터운 슬릿(306)을 형성한 것이다.
도 5f는 슬릿 플레이트의 제 6 실시예로서, 충격에너지 흡수저항을 더욱 증대시키기 위해서 저면 방향에서 슬릿 플레이트(307)에 슬릿 플레이트(307)를 눌러 소성 변형시키되 매우 두꺼운 슬릿(306)을 형성한다.
도 5g는 슬릿 플레이트의 제 7 실시예를 보여주는 단면도는 슬릿(306) 및 슬릿 플레이트(307)를 포함하여 구성되는데, 충격에너지 흡수능력을 부가하기 위해서 하나의 단일 가이드(302)에 두 개 이상의 슬릿 플레이트(307)를 겹쳐서 구성하는 것도 가능할 것이다.
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, 하나의 단일 가이드로 구성된 가이드를 사용하여 구조가 단순할 뿐만 아니라 충격에너지 흡수 기능의 신뢰성이 높은 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 자동차의 주행 방향을 조절하기 위하여 운전자가 조향력을 가하는 조향휠; 상기 조향휠의 회전운동을 전달하는 조향축; 상기 조향축을 수용하는 상부 컬럼; 상기 상부 컬럼을 상기 자동차의 차체에 고정시키는 상부 브라켓; 상기 조향축의 끝단에 구성되어 상기 조향휠의 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 기어부; 및 상기 직선운동을 전달받아 바퀴에 상기 조향력을 전달하는 링크구조를 포함하여 상기 자동차의 충돌 시 상기 자동차의 운전자가 충격에너지를 가했을 때 충격 이동 방향으로 움직이면서 상기 충격에너지를 흡수하는 조향 장치에 있어서,
    상기 상부 브라켓은,
    상기 상부 브라켓을 상기 차체에 고정하는 제 1 고정 볼트;
    판 형상으로 일측에는 상기 제 1 고정 볼트가 삽입되는 제 1 고정 볼트 홀이 구성되어 상기 제 1 고정 볼트에 의해서 차체에 고정되되, 타측에는 가운데 부분에 가이드 홀이 형성된 슬릿 플레이트;
    상기 슬릿 플레이트의 두께보다 얇게 구성되며 상기 가이드 홀에서부터 시작하여 상기 상부 브라켓의 충격 이동 방향으로 상기 슬릿 플레이트의 끝단까지 형성되는 슬릿;
    상기 슬릿 플레이트가 일면에서 타면으로 개방된 구조로 상기 슬릿 플레이트를 상,하로 감싸는 상부 플레이트 및 하부 플레이트;
    상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 상기 충격 이동 방향으로 움직이는 상기 상부 브라켓에 고정하기 위한 고정부;
    상기 가이드 홀의 내경보다 작은 외경을 가지며 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 관통하는 환봉 형상의 가이드;
    상기 가이드를 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 관통하여 상기 가이드 홀에 삽입하거나 인출하기 위한 가이드 액추에이터; 및
    상기 가이드 액추에이터로부터 돌출된 상기 가이드가 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 상기 가이드 홀을 통과하여 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 내부에 걸리도록 하기 위해서 상기 하부 플레이트의 내부에 뚫린 플레이트 홀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬릿 플레이트는
    상기 상부 브라켓이 상기 충격 이동 방향으로 이동할 때 상기 가이드가 상기 슬릿으로 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위해서 상기 가이드 홀에서 상기 슬릿으로 면취 혹은 라운딩 처리한 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 슬릿 플레이트는
    상기 상부 브라켓이 상기 충격 이동 방향으로 움직일 때 충격 흡수량을 높이기 위해서 상기 충격 이동 방향으로 점차 두께가 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드는
    상기 슬릿 플레이트에 형성된 상기 슬릿을 절개하면서 용이하게 상기 충격 이동 방향으로 움직이게 하기 위해서 상기 슬릿과 닿는 부분에 날카로운 각이 형성된 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드는
    상기 충격 이동 방향과 수직인 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 상부 브라켓에 가이드와 슬릿 플레이트를 구비한 충격에너지 가변 흡수구조 조향 장치.
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