KR20020050602A

KR20020050602A - 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치

Info

Publication number: KR20020050602A
Application number: KR1020000079793A
Authority: KR
Inventors: 윤경렬
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사; 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-06-27
Also published as: KR100412800B1

Abstract

본 발명은 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치에 관한 것으로, 스티어링칼럼(3)을 수용하도록 설치된 미드브라켓트(6) 및 한 쌍의 래그브라켓트(11,12)가 서로 마주보도록 접합된 카울크로스멤버(8)가 스티어링브라켓트(7)를 매개로 서로 연결되게 설치된 스티어링시스템에 있어서, 상기 미드브라켓트(6)와 스티어링브라켓트(7)의 연결부위에는 공회전시 발생되는 엔진의 주파수를 회피하도록 스티어링시스템의 고유진동수를 높여 공진에 의한 진동을 최대한 억제시키도록 된 복수개의 보강브라켓트(21)가 접합되어 설치되어져, 차량의 공회전시 상기 보강브라켓트(21)에 의해 고유진동수를 증가한 스티어링시스템의 공진에 의한 진동이 최대한 억제되어 운전자에 의한 스티어링휠(1)의 조작감이 향상될 뿐만 아니라, 작업공정수가 크게 증가하지 않게 되므로 생산성과 경제성 및 실용성이 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치{vibration reduction device of steering system for vehicle}

본 발명은 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치에 관한 것으로, 특히 스티어링브라켓트와 미드브라켓트사이에 보강브라켓트를 장착하여 스티어링시스템의고유진동수를 높임으로써 차량의 공회전시 스티어링시스템의 공진에 의한 영향을 최소화시킬 수 있도록 된 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스티어링시스템(steering system)란 스티어링휠을 회전시켜 타이어의 방향을 조정함으로써 주행방향을 임의로 바꾸는 장치로써 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 진행방향을 바꾸기 위해 운전자가 조작하는 스티어링휠(1)과, 이 스티어링휠(1)의 조작력을 조향기어에 전달하는 스티어링축(2)과, 이 스티어링축(2)을 감싸 보호하도록 된 스티어링칼럼(3)등으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 스티어링칼럼(3)은 충격에 대해 축방향으로 오므라들면서 충격력을 흡수하도록 된 것으로 보통 스티어링축(2)의 상측 외주면을 감싸는 상단튜브 및, 이 상단튜브의 안쪽으로 삽입되면서 조향축(2)의 하측을 감싸는 하단튜브로 구성되며, 상기 상단튜브는 소정형상의 상단브라켓트(4)에 결합되어 고정되고 상기 하단튜브는 대쉬패널에 고정되는 소정형상의 상단브라켓트(5)에 결합되는데, 상기 상단브라켓트(4)에는 스티어링휠(1)의 각도를 조절할 수 있는 틸트레버(도시않됨)가 결합되어 있다.

한편, 상기 스티어링칼럼(3)의 소정부위에는 사각의 터널모양으로 형성되면서 아래쪽으로 개구되는 미드브라켓트(6)가 상기 스티어링칼럼(3)을 수용하도록 설치되어 있고, 상기 미드브라켓트(6)의 상부면에는 소정의 두께와 폭을 지닌 스티어링브라켓트(7)가 단단히 고정되도록 접합되어 있으며, 상기 스티어링브라켓트(7)의 윗면은 카울크로스멤버(8)의 아랫면 소정부위와 단단히 고정되도록 접합되어 있다.

그리고, 상기 카울크로스멤버(8)의 중간 소정부위에는 일단이 플로워패널의하단터널부와 접합되는 한 쌍의 래그브라켓트(11,12)가 서로 마주보도록 접합되어 있고, 상기 카울크로스멤버(8)의 양단에는 차체의 바디프레임과 접합되는 바디브라켓트(13) 및 차체의 사이드멤버와 접합되는 사이드브라켓트(14)가 각각 접합된 구조로 되어 있다.

이와 같은 구조로 설치된 종래의 스티어링시스템은 차량의 공회전시 발생되는 엔진의 주파수(25∼30Hz)가 스티어링시스템의 고유진동수와 일치함으로써 공진에 의한 심한 진동을 일으키게 되며, 이로인해 스티어링휠의 조작감이 크게 나빠지게 되어 소비자의 선호도가 감소하게 되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해서는 엔진을 교체하거나 또는 스티어링시스템의 고유진동수를 엔진의 엔진의 주파수보다 낮게 하거나 높여야 하지만, 엔진의 교체는 거의 불가능하고 스티어링시스템의 고유진동수를 낮추는 것은 차량의 주행시에 진동과 소음의 원이이 되기 때문에 스티어링시스템의 고유진동수를 높이는 방안이 유일한 대안으로 제시되었다.

즉, 상기 카울크로스멤버(8)와 차체를 연결하는 카울브라켓트(도시않됨)를 새로 신설하여 장착시키거나 또는 상기 래그브라켓트(11)의 두께를 전체적으로 증가시키는 등 스티어링시스템의 고유진동수를 높이기 위한 다양한 방법들이 적용되었지만, 이러한 방법으로 상기 스티어링시스템의 고유진동수를 높이게 되면 개발초기에 설정된 레이아웃을 전체적으로 변경해야하고 차체의 전체적인 중량도 크게 증가하여 연비도 증가하게 되며, 아울러 작업자의 작업공정수도 크게 증가하면서 생산성도 그만큼 감소되게 되는 문제점이 여전히 남아 있게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 미드브라켓트와 스티어링브라켓트의 연결부위에 복수개의 보강브라켓트를 장착하여, 개발초기에 설정된 레이아웃을 변경하지 않고 차체의 전체적인 중량에도 큰 변화를 주지 않으며 작업공정수도 최소한으로 증가시키면서 스티어링시스템의 고유진동수를 효과적으로 높일 수 있도록 하여 공진을 방지할 수 있도록 된 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스티어링칼럼을 수용하도록 설치된 미드브라켓트 및 한 쌍의 래그브라켓트가 서로 마주보도록 접합된 카울크로스멤버가 스티어링브라켓트를 매개로 서로 연결되게 설치된 스티어링시스템에 있어서, 상기 미드브라켓트와 스티어링브라켓트의 연결부위에는 공회전시 발생되는 엔진의 주파수를 회피하도록 스티어링시스템의 고유진동수를 높여 공진에 의한 진동을 최대한 억제시키도록 된 복수개의 보강브라켓트가 접합되어 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 스티어링시스템의 진동저감장치를 설명하기 위한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 스티어링시스템의 진동저감장치를 설명하기 위한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 보강브라켓트를 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 스티어링휠 2 - 스티어링축

3 - 스티어링칼럼 4 - 상단브라켓트

5 - 하단브라켓트 6 - 미드브라켓트

7 - 스티어링브라켓트 8 - 카울크로스멤버

11,12 - 래그브라켓트 13 - 바디브라켓트

14 - 사이드브라켓트 21 - 보강브라켓트

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스티어링시스템의 진동저감장치를 설명하기 위한 사시도로서, 종래와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명한다.

본 발명에 따른 스티어링시스템의 진동저감장치는 보강브라켓트(21)로써, 상기 보강브라켓트(21)는 스티어링시스템(steering system)과 결합되는미드브라켓트(6) 및 스티어링브라켓트(7)의 연결부위에 설치되는 구조로 되어 있다.

즉, 상기 스티어링시스템은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 자동차의 진행방향을 바꾸기 위해 운전자가 조작하는 스티어링휠(1)과, 이 스티어링휠(1)의 조작력을 조향기어에 전달하는 스티어링축(2)과, 이 스티어링축(2)을 감싸 보호하도록 된 스티어링칼럼(3)등으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 스티어링칼럼(3)은 충격에 대해 축방향으로 오므라들면서 충격력을 흡수하도록 된 것으로 보통 스티어링축(2)의 상측 외주면을 감싸는 상단튜브 및, 이 상단튜브의 안쪽으로 삽입되면서 조향축(2)의 하측을 감싸는 하단튜브로 구성되며, 상기 상단튜브는 소정형상의 상단브라켓트(4)에 결합되어 고정되고 상기 하단튜브는 대쉬패널에 고정되는 소정형상의 상단브라켓트(5)에 결합되는데, 상기 상단브라켓트(4)에는 스티어링휠(1)의 각도를 조절할 수 있는 틸트레버(도시않됨)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 카울크로스멤버(8)의 중간 소정부위에는 일단이 플로워패널의 하단터널부와 접합되는 한 쌍의 래그브라켓트(11,12)가 서로 마주보도록 접합되어있고, 상기 카울크로스멤버(8)의 양단에는 차체의 바디프레임과 접합되는 바디브라켓트(13) 및 차체의 사이드멤버와 접합되는 사이드브라켓트(14)가 각각 접합된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 미드브라켓트(6)와 스티어링브라켓트(7)의 연결부위에는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 공회전시 발생되는 엔진의 주파수(25∼30Hz)를 효과적으로 회피하도록 스티어링시스템의 고유진동수를 최대한 증가시킴으로써 스티어링시스템의 진동을 최소화시키도록 된 복수개의 보강브라켓트(21)가 단단히 고정되도록 접합된 상태로 설치되어 있다.

즉, 상기 보강브라켓트(21)는 미드브라켓트(6)와 스티어링브라켓트(7)를 연결하는 양측의 모서리부에 위치되도록 접합되는데, 상기 보강브라켓트(21)는 상기 미드브라켓트(6) 및 스티어링브라켓트(7)의 모서리부위 면과 완전한 면접촉을 이루도록 소정의 두께(t)를 갖춘 삼각형의 모양으로 형성되어 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 복수개의 보강브라켓트(21)를 미드브라켓트(6)와 스티어링브라켓트(7)를 연결하는 양측의 모서리부에 단단히 고정되도록 접합하게 되면, 차량의 공회전시 고유의 주파수(25∼30Hz)를 가지면서 엔진으로부터 전달되는 진동이 상기 보강브라켓트(21)에 의해 고유진동수를 증가한 스티어링시스템의 공진을 효과적으로 방지하게 됨으로써, 상기 스티어링휠(1)로 전달되는 진동이 감소하게 되며 이로인해 운전자가 느끼는 스티어링시스템의 진동은 최소한의 진동을 느낄 수 있게 되므로 운전자에 의한 스티어링휠(1)의 조작감이 향상되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 보강브라켓트(21)는 개발초기에 설정된 레이아웃을 전체적으로 변경할 필요없이 용이하게 설치할 수 있으므로, 상기 카울크로스멤버(8)와 차체를 연결하는 카울브라켓트(도시않됨)를 새로 신설하거나 또는 상기 래그브라켓트(11)의 두께를 전체적으로 증가시킴으로써 스티어링시스템의 진동을 감소시키던 종래의 구조보다, 작업공정수가 크게 증가하지 않게 되므로 생산성과 경제성 및 실용성이 향상되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 보강브라켓트(21)는 설치후에도 차체의 전체적인 중량이 크게 증가하지 않게 되므로, 연비가 증가하지 않는 범위내에서 스티어링시스템의 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스티어링시스템과 결합되는 미드브라켓트 및 스티어링브라켓트의 연결부위에 복수개의 보강브라켓트가 접합되어져, 차량의 공회전시 상기 보강브라켓트에 의해 고유진동수를 증가한 스티어링시스템의 공진에 의한 진동이 최대한 억제되어 운전자에 의한 스티어링휠의 조작감이 향상될 뿐만 아니라, 작업공정수가 크게 증가하지 않게 되므로 생산성과 경제성 및 실용성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

스티어링칼럼(3)을 수용하도록 설치된 미드브라켓트(6) 및 한 쌍의 래그브라켓트(11,12)가 서로 마주보도록 접합된 카울크로스멤버(8)가 스티어링브라켓트(7)를 매개로 서로 연결되게 설치된 스티어링시스템에 있어서,

상기 미드브라켓트(6)와 스티어링브라켓트(7)의 연결부위에는 공회전시 발생되는 엔진의 주파수를 회피하도록 스티어링시스템의 고유진동수를 높여 공진에 의한 진동을 최대한 억제시키도록 된 복수개의 보강브라켓트(21)가 접합되어 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치.
제 1항에 있어서, 상기 보강브라켓트(21)가, 상기 미드브라켓트(6) 및 스티어링브라켓트(7)의 연결부위 면과 완전한 면접촉을 이루도록 소정의 두께(t)를 갖춘 삼각형의 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링시스템의 진동저감장치.