KR200230997Y1 - 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조에 관한 것으로, 조향축(30)을 감싸고 있으며 어퍼브라켓(40)과 로어브라켓(50)이 외주면에 결합되도록 된 자동차용 조향칼럼에 있어서, 상기 로어브라켓(50)과 근접되는 조향칼럼(60)의 소정부위에는 로어브라켓(50)에 구비된 공간부(51a)로 삽입가능한 모양의 타격부재(100)가 고착되고, 상기 로어브라켓(50)에는 충돌사고 발생시 타격부재(100)와의 접촉으로 인해 공간부(51a)의 안쪽으로 밀려들어가는 변형이 이루어지면서 축방향으로 전달되는 충격력을 흡수하도록 된 고정축부재(210)와 롤러부재(220) 및 충격흡수판부재(230)으로 이루어진 완충수단(200)이 착탈가능하게 결합되어져, 충돌사고시 축방향으로 전달되는 충격력(F)이 상기 충격흡수판부재(230)에 의해 대부분이 흡수됨으로써 운전자로 전달되는 충격력이 최소화되어 운전자의 안정성이 증진됨은 물론, 상기 충격흡수판부재(230)의 교체가 로어브라켓(50)에서 고정축부재(210)를 분리시킴으로써 간편하게 교체할 수 있게 되므로 작업의 편의성이 증진되도록 된 것이다.

Description

자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조{SHOCK ABSORPTION STRUCTURE OF STERRING COLUMN FOR A CAR}

본 고안은 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조에 관한 것으로, 특히 충격흡수력이 향상되도록 된 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로, 조향장치(Steering system)는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향을 하는 장치로서, 개략적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 주행방향을 전환하기 위하여 운전자가 조작하도록 된 조향휠(10)과, 상기 조향휠(10)의 조작력을 연결축부재(20)를 통해 도시되어 있지 않은 조향기어로 전달하도록 된 조향축(30)과, 상기 조향축(30)을 감싸고 있으며 외주면의 상단 소정부위에는 어퍼브라켓(40)이 고착되면서 하단 소정부위에는 로어브라켓(50)이 결합되도록 된 조향칼럼(60)과, 상기 조향휠(10)과 근접된 조향칼럼(60)의 외주면에 결합되도록 된 스위치박스어셈블리(70) 및 키박스어셈블리(80)와, 상기 스위치어셈블리(70) 및 키박스어셈블리(80)를 보호하기 위한 한쌍의 조향칼럼커버(90)등으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 어퍼브라켓(40)은, 상기 조향축(30)의 외주면에 고착됨과 더불어 차체(도시되어있지 않음)의 소정부위와도 고착되게 된다.

한편, 상기 로어브라켓(50)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 제 1브라켓(51)과 제 2브라켓(53)으로 이루어져 있으며, 상기 제 1브라켓(51)과 제 2브라켓(53)은 각각의 고정부재(55)를 매개로 조향칼럼(60)의 소정부위에 결합되어 있다.

또한, 상기 제 1브라켓(51)은 내부에 소정크기의 공간부(51a)가 갖취지도록 용기와 비슷한 모양으로 형성되고, 상기 공간부(51a)에는 제 2브라켓(53)의 끝단부위가 삽입되어서 제 1브라켓(51)의 안쪽면과 용접으로 고착됨으로써 제 1브라켓(51)과 제 2브라켓(53)이 결합되도록 되어 있다.

여기서, 미설명부호 M은, 상기 제 1브라켓(51)과 제 2브라켓(53)을 결합시키기 위한 용접부이다.

따라서, 자동차의 주행중 운전자의 부주의로 인해 전방으로부터 충돌사고가 발생되면, 전방범퍼의 충격력이 도 2와 도 3에 도시된 화살표 F와 같이 조향축(30)으로 전달됨과 동시에 어퍼브라켓(40)이 차체로부터 탈거되게 된다.

그리고, 상기 조향축(30)은 어퍼브라켓(40)이 차체로부터 탈거됨과 동시에 충격력 F에 의해 축방향으로 슬라이딩 이동되게 되며, 이때 상기 조향칼럼(60)이 찌그러들면서 이와 함께 상기 로어브라켓(50)의 제 2브라켓(53)중 제 1브라켓(51)과 용접으로 고착되지 않은 부분(즉, 조향칼럼과 고정부재를 매개로 결합된 부분)도 도 2와 도 3에 도시된 화살표 R의 방향으로 찌그러들게 된다.

즉, 자동차의 전방으로부터 충격력(F)이 발생되면 상기 제 2브라켓(53)이 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 변형되면서 충격력(F)의 일부를 흡수하게 되어 운전자로 전달되는 충격력을 최소화시키케 된다.

그러나, 상기 로어브라켓(50)을 이용한 종래의 충격흡수구조는 충격흡수량이 적어 대부분의 충격력(F)이 운전자에게 그대로 전달됨으로써 운전자의 부상을 효과적으로 예방하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 충격흡수구조는 로어브라켓(50)중 제 2브라켓(53)이 클수록 많은 량의 충격력을 흡수하도록 되어 있는 바, 상기 로어브라켓(50)의 크기는 다른 여러부품들의 메카니즘에 의해 소정의 크기로 제한되게 되며, 이로인해 흡수되는 충격량도 소량으로 제한되게 되므로, 충돌사고시 충격력을 효과적으로 흡수하지 못하여 운전자의 부상이 심하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향칼럼의 소정부위에 타격부재와 완충부재를 설치하여 충돌사고로 인해 발생되는 충격력을 효과적으로 흡수하여 운전자로 전달되는 충격력을 최소화시킴으로서 운전자의 안정성을 증진시키도록 된 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향축을 감싸고 있으며 어퍼브라켓과 로어브라켓이 외주면에 결합되도록 된 자동차용 조향칼럼에 있어서, 상기 로어브라켓과 근접되는 조향칼럼의 소정부위에는 로어브라켓에 구비된 공간부로 삽입가능한 모양의 타격부재가 고착되고, 상기 로어브라켓에는 충돌사고 발생시 타격부재와의 접촉으로 인해 공간부의 안쪽으로 밀려들어가는 변형이 이루어지면서 축방향으로 전달되는 충격력을 흡수하도록 된 완충수단이 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적으로 사용되는 조향장치를 설명하기 위한 개략적인 분해사시도,

도 2 내지 도 5는 종래의 충격흡수구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도와 측면도,

도 6과 도 7은 본 고안에 따른 충격흡수구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도와 측면도,

도 8은 본 고안에 따른 완충수단을 설명하기 위한 분해사시도,

도 9는 본 고안에 따른 충격흡수구조의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

30 - 조향축 50 - 로어브라켓

51a - 공간부 60 - 조향칼럼

100 - 타격부재 200 - 완충수단

210 - 고정축부재 211 - 너트부재

220 - 롤러부재 221 - 끼움구멍

230 - 충격흡수판부재

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 6과 도 7은 본 고안에 따른 충격흡수구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도와 측면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

일반적인 조향장치의 개략적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 주행방향을 전환하기 위하여 운전자가 조작하도록 된 조향휠(10)과, 상기 조향휠(10)의 조작력을 연결축부재(20)를 통해 도시되어 있지 않은 조향기어로 전달하도록 된 조향축(30)과, 상기 조향축(30)을 감싸고 있으며 외주면의 상단 소정부위에는 어퍼브라켓(40)이 고착되면서 하단 소정부위에는 로어브라켓(50)이 결합되도록 된 조향칼럼(60)과, 상기 조향휠(10)과 근접된 조향칼럼(60)의 외주면에 결합되도록 된 스위치박스어셈블리(70) 및 키박스어셈블리(80)와, 상기 스위치어셈블리(70) 및 키박스어셈블리(80)를 보호하기 위한 한쌍의 조향칼럼커버(90)등으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 어퍼브라켓(40)은, 상기 조향축(30)의 외주면에 고착됨과 더불어 차체(도시되어있지 않음)의 소정부위와도 고착되게 된다.

한편, 상기 로어브라켓(50)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 조향칼럼(60)의 소정부위에서 도시되어 있지 않은 고정부재에 의해 단단히 결합되어 있거나 또는 용접등과 같은 결합방법을 이용하여 단단히 고착되어 있으며, 상단측은 개략적인 단면모양이 ㄷ자모양으로 형성되어 있으며, 그 내부에는 소정크기의 공간부(51a)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 로어브라켓(50)과 근접되는 조향칼럼(60)의 소정부위에는 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로어브라켓(50)에 구비된 공간부(51a)로 끝단의일부분이 삽입가능한 모양으로 형성된 타격부재(100)가 단단히 고착되어 있다.

또한, 상기 로어브라켓(50)중 공간부(51a)의 입구부위에는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 충돌사고 발생시 상기 타격부재(100)의 타격으로 인해 축방향으로 전달되는 충격력(F)을 최대한으로 흡수하도록 된 완충수단(200)이 착탈가능하게 결합되어 있다.

여기서, 상기 완충수단(200)은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 로어브라켓(50)의 공간부(51a)를 종축방향으로 관통하여 차체의 스티어링칼럼 마운팅 플레이트부(도시되어있지 않음)에 나사결합으로 각각 축설되도록 된 한쌍의 고정축부재(210)와, 상기 고정축부재(210)에 의해 상하면이 관통되면서 일정한 이격거리를 두고 공간부(51a)내에 설치됨은 물론 고정축부재(210)에 대해 회동가능하게 설치되도록 된 한쌍의 롤러부재(220)와, 상기 공간부(51a)의 입구에서 롤러부재(220)를 감싸면서 고정될 수 있도록 양끝단이 굴곡형성됨은 물론 타격부재(100)와의 접촉으로 충격력(F)을 흡수하도록 된 충격흡수판부재(230)로 이루어져 있다.

한편, 상기 고정축부재(210)와 롤러부재(220)의 설치구조를 보다 상세하게 설명하면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 공간부(51a)를 형성하는 로어브라켓(50)의 상부면에는 한쌍의 제 1관통구멍(51b)이 횡축상에서 일정한 이격거리를 두고 각각 형성됨과 더불어 하부면에는 상기 제 1관통구멍(51b)과 종축상으로 연결되는 한쌍의 제 2관통구멍(51c)이 형성되고, 상기 롤러부재(220)에는 상하면을 관통하는 끼움구멍(221)이 형성되되 이 끼움구멍(221)의 직경은 고정축부재(210)가 용이하게 회전가능하도록 크게 형성되어 있다.

따라서, 상기 롤러부재(220)를 제 1관통구멍(51b)과 끼움구멍(221) 및 제 2관통구멍(51c)이 연결되도록 공간부(51a)의 안쪽으로 위치시키고, 상기 고정축부재(210)를 제 1관통구멍(51b)과 끼움구멍(221) 및 제 2관통구멍(51c)을 통과하도록 삽입시키면서, 상기 고정축부재(211)의 끝단 외주면에 형성된 나사홈(212)을 이용하여 고정축부재(211)를 차체의 스티어링칼럼 마운팅 플레이트부에 나사결합시키게 되면, 상기 고정축부재(210)가 로어브라켓(50)에서 공간부(51a)를 종축방향으로 관통하도록 축설됨과 더불어 롤러부재(220)가 고정축부재(210)에 대해 회동가능하게 설치되게 된다.

이하, 본 고안에 따른 충격흡수구조에 대해 도 6 내지 도 9를 참조로 상세히 설명한다.

자동차의 주행중 운전자의 부주의로 인해 전방으로부터 충돌사고가 발생되면, 전방범퍼의 충격력이 도 6과 도 7에 도시된 화살표 F와 같이 조향축(30)으로 전달됨과 동시에 도 1에 도시된 어퍼브라켓(40)이 차체로부터 탈거되게 된다.

그리고, 상기 조향축(30)은 어퍼브라켓(40)이 차체로부터 탈거됨과 동시에 충격력 F에 의해 축방향으로 슬라이딩 이동되게 되며, 이때 상기 조향칼럼(60)도 축방향으로 찌그러들게 된다.

그리고, 상기 조향칼럼(60)이 변형되면 상기 조향칼럼(60)에 결합된 타격부재(100)의 끝단부와 충격흡수판부재(230)의 소정부위가 접촉하게 되며, 이로인해 상기 충격흡수판부재(230)의 중간부위는 강한 충격력(F)에 의해 공간부(51a)의 안쪽으로 밀려들어가는 변형이 발생되면서 축방향으로 전달되는 충격력(F)의 대부분을 흡수하게 됨으로써 운전자로 전달되는 충격력을 최소화시키케 된다.

한편, 상기 충격흡수판부재(230)가 타격부재(100)에 의해 변형이 이루어지면서 공간부(51a)의 안쪽으로 밀려들어갈 때, 상기 충격흡수판부재(230)를 고정시키는 롤러부재(220)로 고정축부재(210)를 중심으로 공간부(51a)의 안쪽방향으로 회전됨으로써, 상기 충격흡수판부재(230)는 공간부(51a)의 안쪽방향으로 원활하게 이동가능하게 되며, 이로인해 동일한 충격력(F)의 발생시 충격흡수율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 충격흡수판부재(230)의 굵기와 그 형상을 다양하게 하면, 동일한 충격력(F)의 발생시 충격흡수율을 향상시킬 수 있게 되므로, 종래의 충격흡수구조보다 뛰어난 흡수성능을 갖출 수 있게 되어 운전자의 안정성이 증진되게 된다.

또한, 충격력(F)을 흡수하여 변형이 완료된 상기 충격흡수판부재(230)는 고정축부재(210)를 로어브라켓(50)에서 분리시킴으로써 간편하게 교체할 수 있게 되므로 종래의 충격흡수구조보다 작업의 편의성이 증진되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 조향칼럼에 결합된 로어브라켓에는 완충수단이 착탈가능하게 결합됨과 더불어 이 완충수단과 근접되는 조향칼럼에는 타격수단이 결합되어져, 충돌사고시 축방향으로 전달되는 충격력이 타격수단과 접촉되어 로어브라켓의 공간부로 이동되면서 변형되는 충격흡수판부재에 의해 대부분이 흡수됨으로써 운전자로 전달되는 충격력이 최소화되어 운전자의 안정성이 증진됨은 물론, 상기 충격흡수판부재의 교체가 로어브라켓에서 고정축부재를 분리시킴으로써 간편하게 교체할 수 있게 되므로 작업의 편의성이 증진되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 조향축을 감싸고 있으며 어퍼브라켓과 로어브라켓이 외주면에 결합되도록 된 자동차용 조향칼럼에 있어서,

   상기 로어브라켓과 근접되는 조향칼럼의 소정부위에는 로어브라켓에 구비된 공간부로 삽입가능한 모양의 타격부재가 고착되고, 상기 로어브라켓에는 충돌사고 발생시 타격부재와의 접촉으로 인해 공간부의 안쪽으로 밀려들어가는 변형이 이루어지면서 축방향으로 전달되는 충격력을 흡수하도록 된 완충수단이 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 완충수단이, 상기 공간부를 종축방향으로 관통하여 스티어링칼럼 마운팅 플레이트부에 나사결합으로 축설되도록 된 한쌍의 고정축부재와, 상기 고정축부재에 의해 상하면이 관통되면서 일정한 이격거리를 두고 공간부내에 설치됨은 물론 고정축부재에 대해 회동가능하게 설치되도록 된 한쌍의 롤러부재와, 상기 공간부의 입구에서 롤러부재를 감싸면서 고정될 수 있도록 양끝단이 굴곡형성됨은 물론 타격부재와의 접촉으로 충격력을 흡수하도록 된 충격흡수판부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 조향칼럼의 충격흡수구조.