KR20050093109A - 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치에 관한 것으로, 체결력에 의해 형상이 변화되면서 차체와의 밀착력이 강화되어 일체화시켜줌과 더불어 적정한 상태의 체결볼트 체결력을 유지시켜 주도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서브 충격 완충 수단이 조향컬럼(1)을 감싸면서 조향컬럼(1)을 차체에 장착·고정하는 장착브라켓(2)과, 이 장착브라켓(2)에서 조향휠쪽으로 개구된 마운팅슬랏(2a)으로 끼워지는 캡슐(4) 및 이 캡슐(4)에 형성된 홀을 통해 차체부위와 장착브라켓(2)을 서로 장착·고정하는 체결볼트(3)로 이루어지되, 상기 캡슐(4)은 장착브라켓(2)에 형성된 마운팅슬랏(2a)의 양쪽으로 끼워지도록 서로 반대 방향의 개구 부위를 갖는 디귿자(ㄷ)형상의 인서트플랜지(5)와, 이 인서트플랜지(5)를 양쪽으로 형성하면서 체결볼트(3)가 관통되는 픽싱바디(6)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치{Sub collapse absorbing device of steering column in vehicle}

본 발명은 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 충돌에 따른 운전자의 관성에 의해 가해지는 충격 에너지를 완충·흡수할 수 있도록 된 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조향장치는 진행방향을 바꾸기 위하여 조작력을 조향기어 및 링크 등에 전달하는 조작기구와, 조향축의 회전을 감속하여 조작력을 증대함과 아울러 조작기구의 운동방향을 바꾸는 기어기구 및 이 기어기구의 작동을 전륜에 전달하고 좌·우 차륜의 관계위치를 바르게 지지하는 링크기구들을 포함하여 구성되어진다.

이와 같은, 조향 장치는 차량 주행 중 운전자의 신체 부위 정면상으로 위치되는 특성상 차량 충돌에 의한 충격력을 전달받을 때, 조향휠에 의한 운전자의 부상을 막아주도록 조향장치의 조향컬럼으로 전달되는 충격력을 조향축과 조향컬럼의 다단계 변형을 통해 충격 에너지를 흡수시켜 주도록 충격흡수장치를 구비하게 되는데 이는, 통상적으로 조향컬럼을 이용해 전달되는 충격을 흡수하는 방식에 따라 그물 모양의 메시식(meshtype)과, 벨로우즈관을 이용한 벨로우즈식(bellows type) 및 볼과 슬리브를 이용한 볼 슬리브식(ball-sleeve type)으로 크게 구분되어 진다.

한편, 이와 같은 조향컬럼을 통해 운전자 쪽으로 전달되는 충격을 조향컬럼 부위의 변형을 통해 완충·흡수하는 충격흡수장치에 더해, 차량 충돌시 운전자의 관성에 의해 조향휠 쪽으로 이동될 때 고정된 조향컬럼에 의한 반발력을 통한 운전자의 부상을 방지하도록 운전자로부터 충격을 전달받은 조향컬럼이 이탈될 수 있는 서브 충격 완충 수단이 구비되어진다.

이러한 서브 충격 완충 수단의 한 예가 도 1에 도시되어 있는데, 조향컬럼(1)을 감싸면서 조향컬럼(1)을 차체에 장착·고정하는 장착브라켓(2)과, 이 장착브라켓(2)에서 조향휠(도시되어 있지 않음)쪽으로 개구된 마운팅슬랏(2a)으로 끼워지는 캡슐(4) 및 이 캡슐(4)에 형성된 홀을 통해 차체부위와 장착브라켓(2)을 서로 장착·고정하는 체결볼트(3)로 이루어진다.

이에 따라, 차량 충돌에 의한 차체충격력(F)을 전달받아 조향컬럼이 변형되면서 충격에너지를 완충·흡수 한 후, 운전자의 관성에 의해 조향컬럼으로 충격이 가해지면 조향컬럼(1)과 차체사이를 장착·고정한 서브 충격 완충 수단이 작동되는데 즉, 상기 조향컬럼(1)에 가해지는 운전자충격력(Fs)에 의해 조향컬럼(1)을 고정한 장착브라켓(2)이 볼트(3)를 매개로 차체에 고정된 캡슐(4)로부터 이탈되고 이로 인해, 상기 운전자충격력(Fs)에 대한 조향컬럼(1)의 반발력이 제거되어 운전자의 부상을 방지하게 된다.

그러나, 상기 서브 충격 완충 수단은 볼트(3)를 매개로 차체에 고정된 캡슐(4)과 조향컬럼(1)을 고정한 장착브라켓(2)간의 고정력 크기가 가해지는 운전자충격력(Fs)의 크기에 따라 조향컬럼(1)의 차체 고정력을 분리시킬 수 있도록 적절해야 하는데, 상기 캡슐(4)은 통상 알루미늄 다이케스팅 제품으로 그 충격흡수력이 플라스틱 인잭션 몰딩에 의해 결정되므로 균일한 충격 흡수 성능을 확보하지 못하는 경우에는 충격력 흡수를 충분히 발휘할 수 없는 현상이 있게 된다.

또한, 이와 같은 캡슐(4)의 재질 특성상 무엇보다도 조립시 부주의하게 가해지는 강한 볼트 조임력에 의한 캡슐(4)의 파손을 방지함은 물론 가해지는 운전자충격력(Fs)에 의해 용이하게 조향컬럼(1)의 장착브라켓(2)이 이탈될 수 있는 볼트(4)의 체결력을 적용해야 하지만, 이와 같은 적정한 볼트(4) 체결력을 조절하기가 용이하지 않은 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 체결력에 의해 형상이 변화되면서 차체와의 밀착력이 강화되어 일체화시켜줌과 더불어 적정한 상태의 체결볼트 체결력을 유지시켜 주도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서브 충격 완충 수단이 조향컬럼을 감싸면서 조향컬럼을 차체에 장착·고정하는 장착브라켓과, 이 장착브라켓에서 조향휠쪽으로 개구된 마운팅슬랏으로 끼워지는 캡슐 및 이 캡슐에 형성된 홀을 통해 차체부위와 장착브라켓을 서로 장착·고정하는 체결볼트로 이루어지되, 상기 캡슐은 장착브라켓에 형성된 마운팅슬랏의 양쪽으로 끼워지도록 서로 반대 방향의 개구 부위를 갖는 디귿자(ㄷ)형상의 인서트플랜지와, 이 인서트플랜지를 양쪽으로 형성하면서 체결볼트가 관통되는 픽싱바디로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 서브 충격 완충 수단은 조향컬럼(1)을 감싸면서 조향컬럼(1)을 차체에 장착·고정하는 장착브라켓(2)과, 이 장착브라켓(2)에서 조향휠쪽으로 개구된 마운팅슬랏(2a)으로 끼워지는 캡슐(4) 및 이 캡슐(4)에 형성된 홀을 통해 차체부위와 장착브라켓(2)을 서로 장착·고정하는 체결볼트(3)로 이루어지되, 상기 캡슐(4)은 장착브라켓(2)에 형성된 마운팅슬랏(2a)의 양쪽으로 끼워지도록 서로 반대 방향의 개구 부위를 갖는 디귿자(ㄷ)형상의 인서트플랜지(5)와, 이 인서트플랜지(5)를 양쪽으로 형성하면서 체결볼트(3)가 관통되는 픽싱바디(6)로 이루어진다.

여기서, 상기 픽싱바디(6)는 인서트플랜지(5)를 양쪽에서 일체로 형성하도록 인서트플랜지(5)로부터 이어지는 연결단(6b,6b')과, 이 연결단(6b,6b')으로부터 동그랗게 오므려져 인서트플랜지(5)를 양쪽으로 형성하면서 체결볼트(3)가 관통되는 볼트관통홀(6c)을 형성하는 볼트체결단(6a)으로 이루어진다.

또한, 상기 캡슐(4)은 일정한 힘이 가해지면 변형이 용이하도록 유연한 재질로 이루어져 체결시 차체와의 밀착력을 강화시켜주게 됨은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 캡슐(4)이 일정한 힘이 가해지면 변형이 용이하도록 유연한 재질로 이루어져 있기 때문에 조향컬럼(1)을 지지하는 장착브라켓(2)에 끼워진 캡슐(4)과 차체사이의 밀착력이 강화되면서 적정한 체결볼트(3)의 체결력을 유지시켜주게 되는데, 이와 같은 상기 캡슐(4)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 캡슐(4)의 양쪽 인서트플랜지(5)에 형성된 개구 부위를 장착브라켓(2)의 마운팅슬랏(2a)으로 끼우게 되면, 상기 인서트플랜지(5)의 중앙으로 위치된 픽싱바디(6)가 체결볼트(3)의 체결 공간을 형성하게 된다.

이와 같이, 상기 캡슐(4)을 장착브라켓(2)의 마운팅슬랏(2a)으로 끼운 상태에서는 도 3 (가)에 도시된 바와 같이, 상기 캡슐(4)의 양쪽 인서트플랜지(5)가 장착브라켓(2)에 완전히 밀착되지 않은 상태를 유지하게 되고, 이러한 상태에서 조향컬럼(1)을 차체부위로 근접시켜 체결볼트(3)를 체결해 조립하게 된다.

즉, 상기 조향컬럼(1)을 차체부위로 근접시킨 후 상기 캡슐(4)의 픽싱바디(6)를 이루는 볼트체결단(6a)에 형성된 볼트관통홀(6c)로 체결볼트(3)를 관통시켜 주게 되면, 도 3 (나)에 도시된 바와 같이 상기 체결볼트(3)가 차체와 체결되면서 체결볼트(3)의 체결 방향으로 장착브라켓(2)과 캡슐(4)을 밀어 주게 된다.

이에 따라, 상기 캡슐(4)의 인서트플랜지(5)가 장착브라켓(2)과 차체사이에서 완전히 밀착되어, 상기 캡슐(4)의 불안정한 체결 상태로 인한 충격흡수 성능 저하나 조향컬럼(1)의 장착브라켓(2)으로부터 불안전한 이탈 현상을 방지하게 됨은 물론이다.

또한, 상기 체결볼트(3)의 체결시 장착브라켓(2)과 차체사이에서 변형되는 캡슐(4)에 의해 적정한 체결력을 알 수 있는데 즉, 상기 체결볼트(3)의 체결력에 의해 캡슐(4)이 직접 힘을 받으면서 인서트플랜지(5)가 장착브라켓(2)과 차체사이에서 완전히 밀착되도록 변형되고, 이때 상기 인서트플랜지(5)의 변형이 더 이상 일어나지 않도록 밀착된 후에는 체결볼트(3)의 체결시 상대적으로 강한 힘이 요구되므로 이를 통해 적정한 체결력을 판단할 수 있게 됨은 물론이다.

이에 따라, 상기 체결볼트(3)의 체결시 과도한 체결력을 통한 캡슐(4)의 손상이나 파손을 완전히 방지할 수 있음은 물론 또한, 상기 캡슐(4)이 전체적으로 유연한 재질로 이루어져 제조된 제품들간에도 균일한 충격 흡수 성능을 확보할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 발명은 차량 충돌에 의한 차체충격력(F)을 전달받아 조향컬럼이 변형되면서 충격에너지를 완충·흡수 한 후, 운전자의 관성에 의해 조향컬럼(1)쪽으로 운전자충격력(Fs)이 가해지면, 상기 운전자충격력(Fs)에 의한 조향컬럼(1)의 반발력이 운전자에게 전달되지 않도록 장착브라켓(2)이 볼트(3)를 매개로 차체에 고정된 캡슐(4)로부터 이탈되어 운전자의 부상을 방지하도록 작용하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차체에 조향컬럼을 고정하는 캡슐이 유연한 재질로 이루어지면서 차체와 조향컬럼을 감싼 장착브라켓사이에서 완전한 밀착 상태를 유지해 차량 충돌시 운전자로부터 가해지는 충격에 대한 흡수·완충 성능을 발휘하는 양호한 조립 상태가 유지될 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 가해지는 볼트의 체결력에 의해 변형되는 유연한 재질의 캡슐로 인해 조립시 부주의하게 가해지는 강한 볼트 조임력에 의한 캡슐의 파손을 근본적으로 방지해 비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 됨은 물론이다.

또한, 본 발명은 캡슐이 볼트의 체결력에 의해 변형되어 완전한 밀착 상태가 유지될 때 발생하는 볼트 체결력에 대한 반발력을 통해 적정한 볼트체결력을 조절할 수 있는 효과가 있게 됨은 물론이다.

도 1은 종래에 따른 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치의 구성도

도 3 (가), (나)는 본 발명에 따른 서브 충격 완충 장치의 결합 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조향컬럼 2 : 장착브라켓

2a : 마운팅슬랏 3 : 체결볼트

4 : 캡슐 5 : 인서트플랜지

6 : 픽싱바디 6a : 볼트체결단

6b,6b' : 연결단 6c : 볼트관통홀

F : 차체충격력 Fs : 운전자충격력

Claims (3)

1. 조향컬럼(1)을 감싸면서 조향컬럼(1)을 차체에 장착·고정하는 장착브라켓(2)과, 이 장착브라켓(2)에서 조향휠쪽으로 개구된 마운팅슬랏(2a)으로 끼워지는 캡슐(4) 및 이 캡슐(4)에 형성된 홀을 통해 차체부위와 장착브라켓(2)을 서로 장착·고정하는 체결볼트(3)로 이루어지되,

   상기 캡슐(4)은 장착브라켓(2)에 형성된 마운팅슬랏(2a)의 양쪽으로 끼워지도록 서로 반대 방향의 개구 부위를 갖는 디귿자(ㄷ)형상의 인서트플랜지(5)와,

   상기 인서트플랜지(5)를 양쪽으로 형성하면서 체결볼트(3)가 관통되는 픽싱바디(6)로 이루어진 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 픽싱바디(6)는 인서트플랜지(5)를 양쪽에서 일체로 형성하도록 인서트플랜지(5)로부터 이어지는 연결단(6b,6b')과, 이 연결단(6b,6b')으로부터 동그랗게 오므려져 인서트플랜지(5)를 양쪽으로 형성하면서 체결볼트(3)가 관통되는 볼트관통홀(6c)을 형성하는 볼트체결단(6a)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 캡슐(4)은 일정한 힘이 가해지면 변형이 용이하도록 유연한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 조향컬럼의 서브 충격 완충 장치.