KR19980016105A - 스티어링 컬럼 장착용 콜랩서블 브라켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 스티어링 컬럼을 바디에 장착하기 위한 콜랩서블 브라켓에 관한 것이다. 본 발명의 콜랩서블 브라켓(20)은 돌출부(22)를 구비한 평판형의 상부 브라켓(21)과 그 하부에 고정된 ㄷ자형의 하부브라켓(28)으로 구성된다. 콜랩서블 콘트롤 플래이트(23)는 상부 브라켓(21)의 돌출부(22)와 하부브라켓(28)의 상면사이에 장착되며 종단에는 리벳(24)이 설치되어 리벳(24)은 상부브라켓(21)의 상방으로 연장되어 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 콜랩서블 브라켓(20)은 콜랩스 로드가 입체적으로 분포되며 일정한 충격에 의해 콜랩스되므로 사고시 2차 충돌로인한 인체의 상해를 저감할 수 있으며, 브라켓의 장착이 간편해지고, 제조원가의 절감에도 기여하게 된다.

Description

스티어링 컬럼 장착용 콜랩서블 브라켓

제 1도는 스티어링 샤프트의 구성을 도시한 스티어링 휠 및 샤프트의 분리사시도이다.

제 2도의 (a),(b)는 어퍼컬럼에 설치된 상태의 어퍼 컬럼 지지브라켓용 브라켓의 정면도 및 평면도이다.

제 3도는 본 발명에 따른 어퍼 컬럼 지지 부라켓의 사시도이다.

제 4도는 제 3도에 도시한 브라켓의 측면도이다.

제 5도는 바디에 설치되는 컬럼 마운팅 브라켓에 설치한 상태의 본 발명에 따른 어퍼 컬럼 지지용 브라켓의 정면도이다.

*도면에 사용된 주요부호의 설명*

1:스티어링 휠5:스티어링 샤프트

8:어퍼 컬럼20:콜랩서블 브라켓

21:상부 브라켓22:돌출부

23:콜랩서블 플래이트24:리벳

26,27:캡슐30:바디장착용 브라켓

31,32:설치부33:평판부

34:요홈

본 발명은 자동차의 조향장치의 스티어링 컬럼 지지용 브라켓에 관한 것이며, 특히는 콜랩스로드 분포를 향상하고 장착 작업성을 향상시킬 수 있는 스티어링 컬럼 장착용 브라켓에 관한 것이다.

조향장치(steering system)란 자동차의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로 조향휠, 조향축 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄섹터형, 워엄 섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니언형 등의 조향 기어기구 및 피트먼아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 조향휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠로 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티어링(Power Steering)방식이 사용되고 있다.

일반적인 기계식 조향장치는 운전자가 스티어링휠을 회전시키면, 스티어링 샤프트가 회전하며, 기어박스내의 워엄기어를 작동시켜 섹터(워엄 섹터형)에 연결된 피트먼 아암을 작동하여 피트먼 아암에 연결된 타이로드를 포함하는 링크기구를 작동시켜 구동휠에 연결된 너클아암을 틸팅하여 조향이 이루어지게 된다.

조향장치의 조작기구로 스티어링 휠과 조향기어기구를 연결하는 조향축(steering shaft)에는 자동차가 장해물에 충돌하였을 때, 운전자의 신체를 보호하기 위한 안전장치로서, 충격 및 에너지흡수안전기구가 사용되고 있다. 이들의 안전기구는, 충돌시에, 운전자가 스티어링휠과 부딪힐 때의 충격을 완화하기 위해, 스티어링샤프트의 일부에 충격이나 에너지흡수를 하는 콜랩시블 스티어링샤프트가 조립된다.

핸들에 의한 신체의 상해를 방지하기 위해 의무화되어 있는 종래의 흡수식 스티어링 샤프트는 조향축과 튜브형의 컬럼을 조합하여 운전자가 핸들에 충돌하였을 때 스티어링샤프트가 축방향을 따라 하방으로 밀러나도록 구성된다. 이러한 충격흡수식 핸들(collapsible steering post)은 스티어링샤프트의 상승을 방지하기 위해 컬럼의 변형을 이용하는 방식과 주축의 변형을 이용하는 벨로우즈 형 등이 사용되고 있다.

컬럼변형을 이용하는 방식으로는 메시타입과 볼타입이 있으며, 메시타입은 주축을 2분할하여 컬럼튜브에 플라스틱핀으로 연결되어 있고 컬럼튜브의 일부를 그물모양으로 제작하여 충격을 받았을 때 컬럼이 길이 방향으로 압축될 수 있도록 구성한 것이다.

볼타입은 다시 컬럼을 2분할하여 로워컬럼과 어퍼컬럼을 이용하는 방식으로 로워 컬럼 및 어퍼 컬럼을 종단에 케이지에 의해 지지되는 볼을 설치하여 충격이 가해지면 로워컬럼과 어퍼컬럼 사이에 플라스틱재의 케이지로 지지된 스틸제의 볼이 컬럼에 홈을 만들면서 진행하여 이 때의 저항에 의해 에저니를 흡수하는 방식이다.

한편, 주축변형을 이용하는 에너지 흡수방식의 스티어링 샤프트는 2분할된 주축과 역시 2분할된 컬럼을 사용하여 구성된 것으로 로워컬럼과 어퍼컬럼은 스토퍼로 연결도어 차량의 충돌시 1차적으로 스토퍼가 파괴되어 로워컬럼 및 주로워 메인 축이 어퍼컬럼내부로 압축되며, 인체와 스티어링 휠의 2차충격시 어퍼컬럼의 상부가 파괴되어 로워 메인축에 세레이션 및 벨로우즈형 튜브로 연결된 어퍼 메인축이 벨로우즈를 변형시키며 하방으로 압축되어(collapse) 스티어링 휠의 상승을 방지하도록 구성되어 있다.

제 1도에 종래의 콜랩서블 타입의 스티어링 휠 및 스티어링 샤프트의 분해사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 스티어링휠(1)에는 혼을 작동시키기 위한 혼패드(2)가 다이내믹 댐퍼(3)를 개재하여 설치되어 있으며, 스티어링샤프트(5)의 선단에는 시동장치 및 스티어링 샤프트의 시건장치인 스티어링 록크 어셈블리(6), 방향지시등 및 와이퍼 작동을 위한 컬럼스위치 어셈블리(4) 및 스티어링 휠(1)이 장착된다. 상, 하로 분할된 스티어링 샤프트(5)의 외부에는 콜랩서블 샤프트용의 어퍼 및 로워컬럼(8,10)이 설치되어 있다.

한편, 이러한 스티어링 샤프트(5)의 어퍼 컬럼(8)은 어퍼브라켓(9)으로 차량의 바디에 설치된 고정 브라켓(도시하지 않음)에 설치되며, 로워컬럼(10)은 반원형의 로워브라켓(11)으로 역시 바디에 고정된 브라켓(도시하지 않음)에 한쌍의 볼트로 장착되게 된다. 또한, 차량의 실내로 연장되는 스티어링 샤프트의부분은 어퍼커버(13)와 로워커버(12)로 구성되는 케이싱내에 수용된다.

종래의 어퍼브라켓(9)의 정면도 및 평면도가 제 2도에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 어퍼 브라켓(9)은 T자형으로 브라켓(9)으로 상부의 양측에 콜랩스 콘트롤 플래이트(9a,9b)를 개재하여 한쌍의 캡슐(9c,9d)이 설치되며 컬럼(8)을 지지하기 위한 탄성지지부재(9e)와 이를 브라켓(9)에 고정하기 위한 볼트(9f) 등으로 구성되어 있다.

종래의 어퍼 브라켓(9)은 차량 사고시 운전자가 스티어링 휠(1)에 부딪히는 2차 충돌시 브라켓(9)을 바디에 연결하는 캡슐(9c,9d)이 파괴되어 브라켓(9) 및 어퍼 컬럼(8)이 하방으로 이동하므로써 운전자에게 미치는 충격력을 저감하기 위한 구성을 구비하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 어퍼 브라켓(9)은 콜랩스 로드의 분포에 따라 일측의 캡슐은 파괴되고 일측의 캡슐은 파괴되지 않아 생기는 인체상해의 문제는 물론, 콜랩스로드가 스티어링 샤프트의 길이방향의 하방으로 적절히 분산되게 되지만 실제의 인체와 스티어링휠(1)과의 충돌은 경사지게 작용하므로 컬럼(8)의 길이방향에 수직한 방향으로의 콜랩스로드에 대해서는 충격력의 분산이 이루어지지 않아 차량사고시 인체상해의 한 원인이 되고 있다.

또한, 브라켓(9)을 바디에 고정하는 작업도 브라켓(9)의 양측을 별도로 결합해야 하므로 작업이 복잡하여 작업성을 떨어트리는 요인으로 인식되고 있다.

이러한 종래의 어퍼 컬럼지지용 콜랩서블 브라켓(9)의 문제점들을 감안하여, 본 발명은 콜랩스로드의 제어가 용이한 구조의 어퍼 컬럼지지용 콜랩서블 브라켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 설치작업성을 향상시킬 수 있는 조립이편리한 구조의 콜랩서블 브라켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 웨이트 및 제조원가를 다운시킬 수 있는 단순한 구조의 콜랩서블 브라켓을 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 양단에 캡슐이 설치되고 중앙에 돌출부가 형성된 마운팅용 상부브라켓, 상부브라켓의 하부에 설치되는 하부 브라켓, 및 상기 상부 브라켓과 하부브라켓의 상면 사이의 공간에 설치되어 일단은 하부브라켓의 상면에 타단은 상부브라켓의 상면으로 연장되는 리켓에 고정된 콜랩스로드 콘트롤 플래이트로 구성되는 스티어링 컬럼 장착용 콜랩서블 브라켓을 제공한다.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 콜랩서블 브라켓의 구조에 대해 상세히 설명한다.

제 4도에 본 발명에 따른 어퍼 컬럼 지지용 콜랩서블 브라켓(20)의 사시도가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 어퍼 브라켓(20)은 중앙이 돌출된 평판형의 마운팅 브라켓부(21)와 ㄷ자형의 지지용 브라켓부(28)로 구성되어 있다.

마운팅 브라켓부(21)는 중앙이 상방으로 돌출된 사다리꼴의 돌출부(22)내에 콜랩스로드 콘트롤 플레이트(23)가 설치되고 콜렙스 로드 콘트롤 플레이트(23)의 선단에는 리벳(24)이 설치된다. 리벳(23)은 돌출부(22)의 외부로 상방으로 수직하게 연장되어 있다. 마운팅 브라켓부(21)의 양 날개부(26,27)에는 각기 플라스틱제의 캡슐(26a,27a)이 설치되어 이하 설명될 바디에 고정될 브라켓(30)에 장착되게 된다.

제 4도의 마운팅 브라켓(21)의 하부에 ㄷ자형의 하부 브라켓(28)이 설치된다,. 하부브라켓(28)은 하방이 개방된 ㄷ자형의부재로 내부에 어퍼컬럼(8)을 수용하여 어퍼 컬럼(8)을 지지할 U자형의 탄성지지부(29)가 하부브라켓(28)의 하단에 볼트(39a)로 고정되어 있다.

제 5도 및 제 6도에 어퍼 컬럼(8)을 지지하고 있는 상태의 본 발명에 따른 컬럼지지용 브라켓(20)의 측면도 및 정면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상부 브라켓(21)의 돌출부(22)와 하부브라켓(28)의 상면 사이의 공간에 콜랩스로드 콘트롤 플래이트(23)가 U자형으로 굴곡되어 장착되며, 일단은 앞서 제 3도를 참조하여 설명한 바와 같이, 리벳(24)에 의해 돌출부(21)의 상방으로 연장 고정되어 있으며, 타단은 고정구(23a)에 의해 하부브라켓(28)의 상면에 고정되어 하방으로의 충격력에 의해 콜랩스될 수 있도록 구성되어 있다.

제 4도에 점선으로 도시되고, 제 6도에 도시된 바와 같이, 바디 마운팅 브라켓(30)은 양단에 6각형의 별집모양의 콜렙스부(31,32)와 중간의 평판부(33)로 구성되어 있으며, 평판부(33)의 중앙에 리벳(23) 체결용의 요홈(34)을 형성한 것이다. 요홈(34)은 본 발명에 따른 브라켓(20)의 상부브라켓(21)에서 상방으로 연장하는 리벳(23)을 걸치기 위한 구성이다. 콜랩스부(31,32)에는 본 발명에 따른 상부브라켓(21)의 캡슐(22,23)을 고정하게 된다.

또한, 제 5도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 상부 브라켓(21)과 하부 브라켓(28)은 용접(28a)으로 접합되어 있다. 그러나, 기타의 체결수단으로 결합하여도 무방하며 일체로 제조할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 브라켓(20)의 장착방법에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 브라켓(20)은 제 4도 및 제 6도에 도시된 바디장착용 브라켓(30)과 함께 사용한다. 먼저, 바디에 바디장착용 브라켓(30)을 용접 등으로 부착한 후, 본 발명에 따른 콜랩서블 브라켓(20)의 리벳(23)을 바디장착용 브라켓(30)의 요홈(34)에 걸쳐 놓은 후 바디장착용 브라켓(30)의 양측에 형성된 콜랩스부(31,32)에 마운팅 브라켓(21)의 캡슐(22,23)을 고정하게 된다. 이어, 어퍼 컬럼(8)을 탄성부재(29) 및 볼트(29a)로 고정하므로써 설치가 이루어지게 된다.

본발명에 따른 콜랩서블 브라켓(20)의 작용에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 콜랩서블 브라켓(20)은 바디 장착용 브라켓(30)과 함께 스티어링 샤프트의 수직방향으로 균일하게 콜랩스될 수 있는 입체적인 상태로 장착되어 차량의 충돌사고 등 스티어링 샤프트의 차실내로의 돌출로 인한 운전자와 스티어링 휠과의 2차 충돌시 하방으로의 콜랩스와 더불어 축의 길이방향에 수직한 방향으로의 콜랩스도 바디장착용 브라켓(30)의 양단의 콜랩스부(31,32)와 중간의 마운팅 브라켓(21)과의 리벳 결합부에 의해 거의 균질하게 콜랩스되어 축과 변형에 따른 수직한 방향으로의 충격력의 저감작용을 행하게 된다.

본 발명의 콜랩스 브라켓(20)의 효과에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 콜랩스 브라켓(20)은 콜랩스 로드 콘트롤 플래이트(24)가 브라켓(20)의 중앙에 일개소만 설치되므로 일정한 콜랩스로드에 대해 브라켓(20)을 콜랩스시킬 수 있으므로 부분적인 콜랩스로 발생할 수 있는 인체의 상해를 방지할 수 있으므로, 콜랩스로드의 품질안정에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 브라켓(20)은 차량의 바디에 설치되는 양단에 콜랩스부(31,32)를 구비한 바디장착용 브라켓(30)에 장착되어 스티어링 샤프트의 길이방향에 수직한 충격력에 대해서도 변형을 통한 충격력 흡수 기능도 수행함로 인체의 상해를 최소화할 수 있는 콜랩서블 브라켓 및 바디장착용 브라켓을 제공하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 바디장착용 브라켓(30)의 요홈(34)에 본 발명에 따른 콜랩스 브라켓(20)의 리벳(23)을 걸쳐두고 브라켓(20)의 체결작업을 행할 수 있으므로, 브라켓 장착작업을 용이하게 하여, 작업성 향상에도 기여하게 된다.

또한, 종래에 비해 구조가 간단하고 콜랩스 로드 콘트롤 플래이트를 마운팅 브라켓(21)의 중앙에 일개소만 설치하면 되므로 브라켓의 제조원가 절감에도 기여할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 양단에 캡슐이 설치되고 중앙에 돌출부가 형성된 마운팅용 상부브라켓, 상부브라켓의 하부에 설치되는 하부 브라켓, 및 상기 상부브라켓과 하부브라켓의 상면 사이의 공간에 설치되어 일단은 하부브라켓의 상면에 타단은 상부브라켓의 상방으로 연장되는 리켓에 고정된 콜랩스로드 콘트롤 플래이트로 구성되는 스티어링 컬럼 장착용 콜랩서블 브라켓.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부브라켓의 상방으로 연장된 리벳을 삽입하기 위한 요홈을 구비한 평판부, 평판부의 양측에 형성된 벌집형상의 콜랩스부를 구비한 바디장착용 브라켓을 이용하여 바디에 설치되는 스티어링 컬럼 장착용 콜랩서블 브라켓.
3. 제 1항에 있어서

   상기 상부 브라켓과 하부 브라켓을 별도로 제조하여 상부 브라켓의 돌출부 양측의 저면에 하부 브라켓의 상면을 용접하여 구성하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 장착용 콜랩서블 브라켓.