KR20040092135A - 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것으로서, 좌굴과정에서 상부 브라켓이 상부재킷과 일체화된 상태에서 차체의 구조물과 상호간섭으로 인해 좌굴현상이 중단되는 것에 의해 운전자에게 치명적인 상해가 발생되는 것을 방지하기 위해, 하부재킷과 상부재킷을 포함하는 스티어링 칼럼; 차체에 결합되며, 한 쌍의 대향하는 측면판을 구비하는 상부 브라켓; 상기 측면판 각각의 하단부를 연결하도록 횡단하는 고정볼트 및, 상기 측편판사이의 거리에 해당하는 길이를 구비하며 상기 고정볼트가 내부를 관통하는 형태로 고정되는 중공형 가이드 볼트; 및 상기 가이드 볼트의 양측단부가 각각의 압입고정슬롯에 압입되어 고정되는 대향하는 한 쌍의 압입고정판을 구비하며, 상기 상부재킷과 일체로 결합되는 고정브라켓;을 포함한 구성으로 이루어져, 차량 충돌시 차체구조물과의 상호간섭에 의한 상부 브라켓의 좌굴중단으로 운전자가 더 큰 충격에 노출되는 일이 발생하지 않도록 함과 더불어, 충격력이 압입고정슬롯을 변형시키는 에너지원으로 사용되어 흡수됨으로써, 운전자에게 전달되는 충격을 최소화하는 효과를 갖는 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공한다.

Description

충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리{STEERING COLUMN ASSEMBLIY FOR SHOCK ABSORBING}

본 발명은 차량용 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 차량 충돌시 발생되는 충격력에 의한 스티어링 칼럼의 좌굴과 동시에 이를 고정하고 있는 상부 브라켓이 같이 좌굴되는 것을 방지하도록 함으로써, 좌굴과정에서 상부 브라켓이 차내의 구조물과의 상호간섭됨에 따른 좌굴중단으로 이어져 운전자가 치명적인 상해를 입게 되는 것을 방지할 수 있도록 한 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행 방향을 바꾸기 위한 조작력을 조향기어 및 링크 등에 전달하는 조작기구와, 조향축의 회전을 감속하여 조작력을 증대시키면서 조작기구의 운동방향을 바꾸는 기어기구와, 기어기구의 작동을 전륜에 전달하고 좌우륜의 관계위치를 바르게 지지하는 링크기구들을 포함하는 조향장치가 설치되어 있다.

또한, 조작기구는 운전자가 스티어링 휠에 가한 조작력을 조향기어에 전달하는 상부축과 하부축으로 이루어진 조향축 및 이 조향축을 감싸는 하부재킷과 상부재킷으로 이루어진 스티어링 칼럼 등으로 구성되며, 충돌사고시 스티어링 휠의 반력에 의한 운전자의 부상을 막는 충격흡수수단이 구비되어 있다.

일반적으로, 충격흡수수단은 충돌시 조향축과 스티어링 칼럼의 변형으로 인해 충격 에너지가 흡수되도록 한 것으로서, 대체적으로 그물 모양의 스티어링 칼럼을 이용하여 충격이 전달될 경우 수축되면서 충격을 흡수하는 메쉬방식과, 벨로우즈관을 이용한 벨로우즈방식 및 볼과 슬리브를 이용한 볼 슬리브방식으로 구비되어있다.

한편, 메시식, 벨로우즈식 및 볼 슬리브식과 같이 수축을 통한 좌굴을 이용하는 것과는 달리, 스티어링 칼럼 어셈블리가 하부재킷 부분을 고정하는 하부 브라켓과 상부재킷 부분을 고정하기 위한 상부 브라켓을 포함한 구성으로 이루어져, 조향축이 내장된 스티어링 칼럼을 차체에 고정하도록 되어 있으며, 상부 브라켓의 외곽에 구비한 다른 종류의 충격흡수수단을 설치하는 방식이 제안된 바 있다.

이와 같이, 상부 브라켓을 이용한 충격흡수수단은 스티어링 칼럼의 상부 재킷 외곽에 고정되는 것으로서, 상부에 결합홈을 갖는 금속재의 상부 브라켓과, 플라스틱재의 고정부재를 통해 상부 브라켓의 결합홈에 고정되면서 차체에 결합되는 알루미늄재의 캡슐로 구성되어 있다.

이와 같은 충격흡수수단은 충돌사고 등에 의한 충격력이 작용할 경우, 스티어링 칼럼의 상부재킷은 충격력에 의해 하부로 이동되고, 차체에 고정된 캡슐은 상부재킷과 같이 이동되는 상부 브라켓에서 이탈되어 분리된다.

이때, 캡슐과 상부 브라켓의 고정체 역할을 하던 플라스틱재의 고정부재는 절단되면서 충격력을 흡수하게 됨으로써, 충격력에 의한 운전자의 상해를 줄일 수 있게 된다.

그러나, 충돌시 상부 브라켓이 캡슐과 분리된 상태로 상부재킷과 함께 하부로 이동하는 과정에서 차량 구조물과의 상호간섭에 의해 상부 브라켓의 좌굴현상이 차단됨으로써, 운전자에게 더 큰 충격이 미치도록 하는 문제점이 있었다.

이상과 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서,

본 발명의 목적은 차량 충돌시 스티어링 칼럼을 고정하고 있는 상부 브라켓이 스티어링 칼럼과 같이 좌굴되는 것을 방지하도록 함으로써, 좌굴과정에서 상부 브라켓이 차내의 구조물과 상호간섭으로 인해 좌굴현상이 중단되는 것을 방지하여 운전자에게 치명적인 상해가 발생되는 것을 방지할 수 있는 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리의 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리의 요부 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리의 작동상태를 도시한 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 상부 브라켓 20: 하부 브라켓

30: 가이드 볼트 40: 고정 브라켓

41: 압입고정슬롯 41a: 안착홈

41b: 홈턱 41c: 경사부

50: 상부축 60: 하부축

70: 하부재킷 80: 고정볼트

90: 상부재킷

이를 실현하기 위한 본 발명은,

하부재킷과 상부재킷을 포함하는 스티어링 칼럼;

차체에 결합되며, 한 쌍의 대향하는 측면판을 구비하여 하부가 개방된 형태로 형성되는 상부 브라켓;

상기 측면판 각각의 하단부를 연결하도록 횡단하는 고정볼트 및, 상기 측편판사이의 거리에 해당하는 길이를 구비하며 상기 고정볼트가 내부를 관통하는 형태로 고정되는 중공형 가이드 볼트; 및

상기 가이드 볼트의 양측단부가 각각의 압입고정슬롯에 압입되어 고정되는 대향하는 한 쌍의 압입고정판을 구비하며, 상기 상부재킷과 일체로 결합되는 고정브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공한다.

여기서, 상기 압입고정슬롯은 각각 상기 가이드 볼트가 압입되어 안착되는 내측의 안착홈과, 상기 안착홈 전방에 소정의 높이를 갖도록 형성되는 홈턱, 및 상기 홈턱에서 입구측으로 갈수록 점차 확장되는 경사부를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 볼트는 플라스틱재이며, 양측단으로부터 중앙측으로 각각 소정의 동일한 거리를 갖는 위치에 형성되는 한 쌍의 플라스틱 턱을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부재킷(90)과 하부재킷(70)으로 구성되는 스티어링 칼럼, 상부 브라켓(10), 하부 브라켓(20), 가이드 볼트(30) 및 고정 브라켓(40)을 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 하부 브라켓(20)은 상부축(50)과 연결된 하부축(60)이 외부의 간섭에 영향을 받지 않고 용이하게 회전되도록 하기 위해 구비된 하부재킷(70)을 차체(100)에 고정시키며, 하부재킷(70)에 좌굴이 발생되는 것을 방지하도록 구비되어 있다.

그리고, 상부 브라켓(10)은, 상부재킷(90)을 고정하기 위한 것으로서, 차체(100)와 직접 접촉한 상태에서 결합되는 상판과, 상판의 양단에서 하부로 연장되는 상호 대향하는 한 쌍의 측면판을 구비하여, 직사각형의 형태로 하단이 개방된형태를 취하도록 형성된다. 그리고, 두 측면판 각각의 하단부에 양단부가 각각 고정되도록 수평으로 횡단하는 고정볼트(80)를 구비한다.

상기 가이드 볼트(30)는 중공형으로 형성되는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 구비되는 상기 측면판 사이의 거리에 해당하는 길이로 형성되며, 상기 고정볼트(80)가 내부를 관통하는 형태로 고정된다. 또한, 상기 가이드 볼트(30)는 양측단으로부터 중앙측으로 각각 소정의 동일한 거리를 갖는 위치에 형성되는 한 쌍의 플라스틱 턱(31)(32)을 구비하며, 플라스틱재로 형성된다. 즉, 가이드 볼트(30)는 그 내부에 형성된 중공부를 통해 고정볼트(80)가 삽입되도록 하고, 삽입된 고정볼트(80)에 의해 상부 브라켓(10)의 두 측면판의 하단부 사이에 고정된다.

상기 고정 브라켓(40)은 상부재킷(90)에 일체로 결합된 형태로 구비되는 것으로서, 평상시 상부축(50)을 커버하는 상부 재킷(90)을 상부 브라켓(10)에 고정시키도록 하고, 충돌로 인한 충격력이 작용하는 경우에 상부축(50)을 포함하는 상부 재킷(90)이 하부로 좌굴될 수 있도록 하는 주된 기능을 갖는 것으로서, 상기 가이드 볼트(30)의 양측단부가 각각에 형성된 압입고정슬롯(41)에 각각 압입되어 고정되는 대향하는 한 쌍의 압입고정판을 구비한다.

상기 압입고정슬롯(41)은 각각 가이드 볼트(30)가 상부로 부터 하부로 압입되어 안착되는 내측의 안착홈(41a)과, 상기 안착홈(41a) 전방에 소정의 높이를 갖도록 형성되는 홈턱(41b)을 구비하여, 평상시 상기 안착홈(41a)에 안착된 가이드 볼트(30)가 역방향으로 빠져 분리되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 또한, 상기홈턱(41b)에서 입구측으로 점차 확장되는 경사부(41c)를 갖도록 형성하여 가이드 볼트(30)의 삽입을 통한 조립이 용이하게 되어 있다. 또한, 충돌시에는 가이드볼트(30)가 상기 경사부(41c)를 타고 이탈되도록 되어 있다.

정리하면, 차체에 결합된 상부 브라켓(10)에 고정되는 가이드 볼트(30)가 상부재킷(90)과 일체로 결합되는 고정 브라켓(40)의 압입고정슬롯(41)에 압입됨으로써, 결국 상부재킷(90)이 상부 브라켓(10)을 통해 차체에 고정되도록 하는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈브리는, 상부재킷(90)과 일체화된 고정 브라켓(40)에 형성된 각 압입고정슬롯(41)의 안착홈(41a)에 상부 브라켓(10)의 하부에 고정볼트(80)로 고정된 가이드 볼트(30)를 상부에서 하부로 압입하여 안착시킴으로써 조립이 완료된다.

이때, 안착홈(41a)에 가이드 볼트(30)가 완전히 안착된 상태에서는 안착홈(41a) 전방에 형성된 홈턱(41b)에 의해 지지됨에 따라 안착홈(41a)에 삽입된 가이드 볼트(30)가 역방향으로 이탈하는 것이 방지된다.

이와 같은 상태에서, 주행중 충돌 또는 추돌로 인한 충격력이 작용함과 동시에 스티어링 휠(도시 안됨)에 충격이 가해지게 되면, 그 충격에 의해 상부축(50)을 포함한 상부 재킷(90)이 하부(도 1의 화살표 방향)로 이동하게 된다.

이때, 초기에는 압입고정슬롯(41)의 홈턱(41b)에 의해 가이드 볼트(30)의 이탈이 제한되는 상태가 되어 쉽게 이탈하지 못하지만, 충격에 의한 하중이 증가됨에 따라 홈턱(41b)이 변형되고, 더불어 홈턱(41b) 및 경사부(41c)가 위치한 압입고정슬롯(41)의 입구측이 전체적으로 벌어지는 형태로 변형이 됨으로써, 압입고정슬롯(41)로 부터 가이드 볼트(30)가 분리된다.

이와 같이, 가이드 볼트(30)가 압입고정슬롯(41)으로부터 이탈하는 과정에서 충돌에 의한 충격력은 압입고정슬롯(41)을 변형시키는 에너지원으로 사용되어 흡수됨으로써, 충격력에 의한 운전자의 피해를 줄일 수 있게 된다.

더불어, 상부축(50)을 포함하는 상부재킷(90)이 상부에서 하부(도면에서는 우측에서 좌측)로 좌굴되며, 상부재킷(90)의 말단부인 하단이 하부 브라켓(20)에 닿을 때 까지 좌굴이 진행됨으로써, 상부재킷(90)의 좌굴중단에 의해 운전자에게 더 큰 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있는게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 충격흡수용 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공함으로써, 차량 충돌시 상부 브라켓은 차체에 고정된 상태에서 스티어링 칼럼의 상부재킷만이 좌굴되도록 하여, 차체구조물과의 상호간섭에 의한 좌굴중단으로 운전자가 더 큰 충격에 노출되는 일이 발생하지 않도록 함과 더불어, 가이드 볼트가 압입고정슬롯으로부터 이탈하는 과정에서 사고에 의한 충격력이 압입고정슬롯을 변형시키는 에너지원으로 사용되어 흡수됨으로써, 운전자에게 전달되는 충격을 최소화하는 효과를 갖는 것이다. 또한, 구성이 단순하고, 조립공정 역시 단순하여 제조원가의 절감 및 중량감소에도 효과적인 것이다.

이상에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변경, 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 하부재킷과 상부재킷을 포함하는 스티어링 칼럼;

   차체에 결합되며, 한 쌍의 대향하는 측면판을 구비하여 하부가 개방된 형태로 형성되는 상부 브라켓(10);

   상기 측면판 각각의 하단부를 연결하도록 횡단하는 고정볼트(80) 및, 상기 측편판사이의 거리에 해당하는 길이를 구비하며 상기 고정볼트(80)가 내부를 관통하는 형태로 고정되는 중공형 가이드 볼트(30); 및

   상기 가이드 볼트(30)의 양측단부가 각각의 압입고정슬롯(41)에 압입되어 고정되는 대향하는 한 쌍의 압입고정판을 구비하며, 상기 상부재킷(90)과 일체로 결합되는 고정브라켓(40);을 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 스티어링 칼럼.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압입고정슬롯(41)은 각각 상기 가이드 볼트(30)가 압입되어 안착되는 내측의 안착홈(41a)과, 상기 안착홈(41a) 전방에 소정의 높이를 갖도록 형성되는 홈턱(41b), 및 상기 홈턱(41b)에서 입구측으로 갈수록 점차 확장되는 경사부(41c)를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 스티어링 칼럼.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드 볼트(30)는 플라스틱재이며, 양측단으로부터 중앙측으로 각각 소정의 동일한 거리를 갖는 위치에 형성되는 한 쌍의 리테이닝링(31)(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 스티어링 칼럼.