KR101991752B1 - 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼에 관한 것으로서, 텔레가이드슬릿(13)이 구비되어 있는 아우터튜브(10); 아우터튜브(10)의 내부에 삽입되며, 외주면에 링결합홀(22)이 형성되어 있는 이너튜브(20); 아우터튜브(10)의 외측에 마련되며, 틸팅가이드슬릿(32)이 구비되어 있는 한 쌍의 틸팅브래킷(30); 틸팅브래킷(30)과 결합되는 마운팅브래킷(40); 마운팅브래킷(40)에 분리 가능하게 결합되는 충격흡수캡슐(50); 틸팅가이드슬릿(13) 및 텔레가이드슬릿(32)에 관통 설치되는 어저스트볼트(60); 어저스트볼트(60)의 외주면에 결합되어, 링결합홀(22)에 결합되는 회전방지링(70)을 포함한다. 이에 따라, 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 기능성 및 사용성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼 {SHOCK ABSORBER TYPE STEERING COLUMN FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 충돌 시 스티어링 컬럼을 통해 운전자에게 전달되는 충격을 간편하고 효율적으로 흡수·저감시킬 수 있는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 운전자가 운전방향을 변경할 수 있는 스티어링 장치가 구비되며, 이러한 스티어링 장치는 조향장치와 스티어링 기어 및 링크 기구로 구분된다.

그 중 조향장치는 운전자로부터 회전토크를 전달받는 스티어링 휠, 스티어링 휠과 연결되는 스티어링 샤프트, 스티어링 샤프트가 삽입되는 스티어링 컬럼으로 구성된다.

그리고 스티어링 컬럼은 마운팅 브라켓에 의해 차체의 일측에 견고하게 고정되며, 이러한 스티어링 컬럼에는 차량의 충돌 또는 추돌 시 운전자가 스티어링 휠에 부딪쳤을 때의 충격력을 흡수하여 운전자의 상해를 최소화할 수 있는 충격흡수장치가 마련된다.

종래의 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 아우터튜브(1); 아우터튜브(1)의 내부에 삽입되는 이너튜브(2); 아우터튜브(1)의 외측에 설치되는 마운팅브래킷(3); 마운팅브래킷(3)에 분리 가능하게 결합되는 충격흡수캡슐(4); 충격흡수캡슐(4)에 연결 설치되는 컬링플레이트(5)를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 차량의 충돌 시 충격흡수캡슐(4)의 파괴를 통해 1차적으로 충격에너지를 흡수하고, 이 후 컬링플레이트(5)가 펴지면서 2차적으로 충격에너지를 흡수하게 된다.

그러나 위와 같은 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼은 충격흡수를 위한 구성이 복잡하여 조립성이 떨어짐은 물론이고 그에 따른 경제적 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

특히, 컬링플레이트(5)는 그 설치구조가 상대적으로 복잡할 뿐 아니라 마운팅브래킷(3)에 의한 펴짐 동작이 원활하게 이루어지지 않는 경우가 종종 발생되고 있다.

이는 결국, 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 기능성 및 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 충격흡수구조가 단순하면서도 차량의 충돌 시 발생되는 충격에너지를 효율적으로 흡수할 수 있는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼을 제공하고자 하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼은 텔레가이드슬릿이 구비되어 있는 아우터튜브; 상기 아우터튜브의 내부에 삽입되며, 외주면에 링삽입홀이 형성되어 있는 이너튜브; 상기 아우터튜브의 외측에 마련되며, 틸팅가이드슬릿이 구비되어 있는 한 쌍의 틸팅브래킷; 상기 틸팅브래킷과 결합되는 마운팅브래킷; 상기 마운팅브래킷에 분리 가능하게 결합되는 충격흡수캡슐; 상기 틸팅가이드슬릿 및 상기 텔레가이드슬릿에 관통 설치되는 어저스트볼트; 상기 어저스트볼트의 외주면에 결합되어, 상기 링삽입홀에 결합되는 회전방지링을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼은 차량의 충돌 시 충격흡수캡슐 및 회전방지링을 통해 충격에너지를 흡수함으로써 충격흡수구조를 상대적으로 단순화시킬 수 있다.

그로 인해, 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 기능성 및 사용성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 분해사시도,
도 3은 도 2의 결합사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 저면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 회전방지링을 통한 충격흡수구조를 도시한 부분사시도,
도 7의 (a), (b)는 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 제1·2 댐퍼를 통한 충격흡수구조를 도시한 부분사시도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼을 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼은 아우터튜브(10); 아우터튜브(10)의 내부에 삽입되는 이너튜브(20); 아우터튜브(10)의 외측에 마련되는 틸팅브래킷(30); 틸팅브래킷(30)과 착탈 가능하게 결합되는 마운팅브래킷(40); 마운팅브래킷(40)에 결합되는 충격흡수캡슐(50); 아우터튜브(10) 및 틸팅브래킷(30)을 결합시키는 어저스트볼트(60); 어저스트볼트(60)의 외주면에 결합되는 회전방지링(70); 아우터튜브(10)의 외측에 설치되는 제1 댐퍼(80a); 아우터튜브(10)의 외측에 설치되는 제2 댐퍼(80b)를 포함하여 구성된다.

아우터튜브(10)는 스티어링 휠을 전·후방향 및 상·하방향으로 이동 가능하게 하는 역할을 한다.

이러한 아우터튜브(10)는 이너튜브(20)의 외측을 감싸는 형태로 설치되며, 그 외주면에는 한 쌍으로 나란하게 이격 배치되는 텔레가이드(12)가 일체로 형성되어 있다.

그리고 텔레가이드(12) 각각에는 텔레스코픽 동작을 가이드하기 위한 텔레가이드슬릿(13)이 형성되어 있다.

이너튜브(20)는 그 외주면에 직사각형 형상의 링삽입홀(22)이 형성되어 있다.

한편, 링삽입홀(22)의 크기, 형상, 배치형태 및 개수 등은 필요에 따라 적절하게 변경 가능하다.

틸팅브래킷(30)은 아우터튜브(10)의 외측에 한 쌍으로 나란하게 이격 배치되어, 마우팅브래킷(40)에 대하여 수직방향으로 설치된다. 이러한 틸팅브래킷(30)의 각각에는 틸팅 동작을 안정적으로 가이드하기 위한 틸팅가이드슬릿(32)이 형성되어 있다.

마운팅브래킷(40)은 차체에 고정되며, 아우터튜브(10)의 외주면 일측을 감싸도록 설치된다.

충격흡수캡슐(50)은 수지 몰딩 또는 프레스 가공 등을 통해 마운팅브래킷(40)의 양측에 견고하게 결합되어, 차량의 충돌 시 마운팅브래킷(40)으로부터 완전히 분리되면서 파괴되어 운전자에게 전달되는 충격에너지를 1차적으로 흡수하는 역할을 한다.

이러한 충격흡수캡슐(50)로는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

어저스트볼트(60)는 틸팅브래킷(30)의 틸팅가이드슬릿(32) 및 아우터튜브(10)의 텔레가이드슬릿(13)에 관통 설치된다.

이와 같은 어저스트볼트(60)는 아우터튜브(10)의 상·하이동(틸팅 동작) 및 전·후이동(텔레스코픽 동작)을 구현하는데 필요한 구성으로서, 틸팅브래킷(30)의 틸팅가이드슬릿(32)에 삽입된 상태에서 상·하방향으로 이동될 수 있다. 그리고 어저스트볼트(60)는 틸팅가이드슬릿(32)에 삽입됨에 따라 전·후방향에 대해서는 이동이 고정된 상태에서 아우터튜브(10)의 텔레가이드(12)에 형성되어 있는 텔레가이드슬릿(13)에 삽입되므로 아우터튜브(10)가 어저스트볼트(60)에 대해 전·후방향으로 이동될 수 있다.

회전방지링(70)은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 이너튜브(20)의 링삽입홀(22)에 끼움 삽입되어, 스티어링 컬럼의 차제 조립 시 이너튜브(20)의 회전을 방지하는 역할을 한다. 이와 아울러 회전방지링(70)은 차량의 충돌 시 어저스트볼트(60)에 의해 연동되어 이너튜브(20)를 변형시키면서 운전자에게 전달되는 충격에너지를 2차적으로 흡수하는 역할을 수행한다.

이러한 회전방지링(70)은 물적 특성이 우수한 금속 또는 합성수지 등의 재질로 이루어지며, 어저스트볼트(60)의 외주면에 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

제1 댐퍼(80a) 및 제2 댐퍼(80b)는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 아우터튜브(10)의 전·후진동작에 따라 발생되는 충격 및 소음 등을 저감시키는 역할을 한다.

제1 댐퍼(80a)는 아우터튜브(10)의 텔레인(Tele In) 방향으로의 슬라이딩 전진동작 시 마운팅브래킷(40)과 접촉된다.

제1 댐퍼(80a)는 링 형상을 가지고 아우터튜브(10)의 외측에 형성되어 있는 돌출부(14)의 외주면에 착탈 가능하게 결합된다. 이에 따라, 그 설치 작업은 물론이고 교체 작업이 용이하다.

제2 댐퍼(80b)는 아우터튜브(10)의 텔레가이드슬릿(12)과 인접하게 설치되어 아우터튜브(10)의 텔레아웃(Tele Out) 방향으로의 슬라이딩 후진동작 시 회전방지링(60)과 접촉된다.

이러한 제2 댐퍼(80b)는 아우터튜브(10)에 설치되는 와이어브래킷(90)에 착탈 가능하게 끼움 결합된다. 이에 따라, 그 설치 작업은 물론이고 교체 작업이 용이하다.

물론, 제1·2 댐퍼(80a, 80b)는 충격 및 소음을 효율적으로 저하시킬 수 있는 재질로 이루어지며, 제2 댐퍼(80b)는 필요에 따라 아우터튜브(10)에 직접 결합될 수도 있다.

한편, 이너튜브(20)에 형성되어 있는 링삽입홀(22)에는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 사각 형태의 가이드구(23)가 일체로 형성될 수 있으며, 가이드구(23)는 그 일단이 링삽입홀(22)의 일측 부위에만 고정되어 있는 캔틸레버(외팔보) 형태를 가진다. 위와 같은 가이드구(23)는 평상 시 회전방지링(70)의 외주면에 밀착 지지된 상태를 유지하고, 차량의 충돌 시 회전방지링(70)과의 접촉에 의해 하부로 굽어져 이너튜브(20)의 변형을 용이하게 함으로써 충격흡수 기능을 보다 향상시킬 수 있다.

그리고 미설명 도면부호 100, 110은 레버 및 스티어링 샤프트를 도시한 것이며, 이러한 레버 및 스티어링 샤프트는 공지된 기술과 구성 및 작용효과가 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼의 동작상태를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량의 주행 중 충돌사고가 발생하게 되면 운전자의 상체가 스티어링 휠(미도시)에 직접적으로 부딪쳐 이와 연결 설치되는 스티어링 컬럼에 충격이 전달된다.

이때, 이너튜브(20)의 링삽입홀(22)에 삽입되어 있는 회전방지링(70)이 링삽입홀(22)로부터 이탈되어 이너튜브(20)를 변형시키면서 충격에너지를 1차적으로 흡수하게 된다.

그리고 아우터튜브(10)가 전방으로 이동함에 따라 마운팅브래킷(40)에 결합되어 있는 충격흡수캡슐(50)이 마운팅브래킷(50)으로부터 분리되면서 파괴되어 충격에너지를 2차적으로 흡수하게 된다.

한편, 제1 댐퍼(80a) 및 제2 댐퍼(80b)를 통해서는 아우터튜브(10)의 텔레스코픽 동작에 의해 어저스트볼트(60)가 텔레가이드(12)에 부딪힐 때 발생되는 충격과 소음을 저감시킬 수 있다.

10 : 아우터튜브 13 : 텔레가이드슬릿
14 : 돌출부 20 : 이너튜브
22 : 링삽입홀 23 : 가이드구
30 : 틸팅브래킷 32 : 틸팅가이드슬릿
40 : 마운팅브래킷 50 : 충격흡수캡슐
60 : 어저스트볼트 70 : 회전방지링
80a : 제1 댐퍼 80b : 제2 댐퍼
90 : 와이어브래킷

Claims (6)

1. 텔레가이드슬릿이 구비되어 있는 아우터튜브;
   상기 아우터튜브의 내부에 삽입되며, 외주면에 링삽입홀이 형성되어 있는 이너튜브;
   상기 아우터튜브의 외측에 마련되며, 틸팅가이드슬릿이 구비되어 있는 한 쌍의 틸팅브래킷;
   상기 틸팅브래킷과 결합되는 마운팅브래킷;
   상기 마운팅브래킷에 분리 가능하게 결합되는 충격흡수캡슐;
   상기 틸팅가이드슬릿 및 상기 텔레가이드슬릿에 관통 설치되는 어저스트볼트;
   상기 어저스트볼트의 외주면에 결합되어, 차량 조립 시 상기 이너튜브의 회전을 방지하며, 차량의 충돌 시 상기 이너튜브를 변형시키면서 운전자에게 전달되는 충격에너지를 2차적으로 흡수하도록 상기 링삽입홀에 삽입되는 회전방지링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 아우터튜브의 외측에 설치되어, 상기 아우터튜브의 슬라이딩 동작 시 상기 마운팅브래킷과 접촉되는 제1 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 아우터튜브의 외측에 돌출부가 형성되고,
   상기 제1 댐퍼는 상기 돌출부에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 텔레가이드슬릿과 인접하게 설치되어, 상기 아우터튜브의 슬라이딩 동작 시 상기 회전방지링과 접촉되는 제2 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 아우터튜브에 와이어브래킷이 설치되고,
   상기 제2 댐퍼는 상기 와이어브래킷에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 링삽입홀의 일측에는 차량의 충돌 시 상기 이너튜브의 변형이 용이하도록 캔틸레버 형태의 가이드구가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수식 스티어링 컬럼.

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