KR20050105375A

KR20050105375A - 차량의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치

Info

Publication number: KR20050105375A
Application number: KR1020040030490A
Authority: KR
Inventors: 고민영
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-04
Also published as: KR100783749B1

Abstract

본 발명은 차량의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치에 대한 것으로, 본 발명의 특징적인 구성은 내부에 조향축을 가지며, 외부의 충격에 의해 그 길이가 수축 가능하도록 마련된 통상의 스티어링 칼럼(110)과, 상기 스티어링 칼럼의 중단에서 가로로 고정된 채, 그 양측단에 한 쌍의 슬릿홈(121)을 형성한 후, 그 각각의 슬릿홈에 캡슐(130)을 끼워 차체에 고정할 수 있도록 한 장착브라켓(120)과, 상기 장착브라켓(120)과 상기 캡슐(130) 사이에 충격발생시 절개 가능한 커얼링 플레이트(140)를 구비한 스티어링 칼럼용 충격흡수장치에 있어서, 상기한 커얼링 플레이트(140)는 임의의 폭과 임의의 길이를 가지는 장방형의 플레이트로 하되, 수직으로 입설된 상태에서 그 길이의 상반부 구간은 그 폭을 3등분 절개하여 중앙부는 일측으로 꺾어 리벳구멍(145)을 가진 브라켓 고정부(141)로 형성한 후, 상기 장착브라켓(120)에 리벳(146)으로써 고정하고, 그 양측부는 그 반대편으로 꺾어 캡슐 고정부(142)로 한 후, 상기 캡슐(130)의 저면에 나사로써 체결하며, 그 길이의 하반부 구간은 상기한 브라켓 고정부(141)의 폭을 따라 길이의 범위 내에서 한 쌍의 파단부(144)를 형성하여 구성하는 것이다.

Description

차량의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치{ENERGY ABSORBING STRUCTURE OF COLUMN BRACKET FOR VEHICLE}

본 발명은 차량에 충돌 및 추돌사고가 발생할 경우에 운전자의 안전을 도모하기 위하여 조향 핸들의 충격을 흡수하는 차량용 스티어링 칼럼용 충격 흡수장치에 관한 것으로 특히 충돌 및 추돌 사고시 발생되는 2차 에너지를 효과적으로 흡수하는 차량용 스티어링 칼럼용 충격 흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 스티어링칼럼은 운전석에 배치되는 스티어링휠과, 차량의 바퀴에 연결된 기어박스의 사이에 배치되어 차체에 고정되는데, 그 내부에는 스티어링휠에서 발생된 회전력을 기어박스측에 전달할 수 있도록 조향축이 마련된다.

특히 스티어링 칼럼은 차량의 충돌시 완충기능을 발휘할 수 있도록 축방향으로 수축 가능하게 마련되어 운전자와 스티어링휠이 밀착될 때 그 충격으로 인해 운전자가 부상되는 정도를 약화시켜주는 것으로, 스티어링휠이 운전자 측으로 튀어나와 운전자가 부상을 당하는 것을 방지함과 더블어 운전자가 관성에 의해 스티어링 휠에 부딪휠 때의 충격을 감소시켜주는 것이다.

한편, 이러한 스티어링 칼럼을 차체에 고정시키기 위해 스티어링 칼럼의 하측에는 로워브라켓이 마련되고, 상측에는 마운팅 브라켓이 마련되는데, 상측의 마운팅 브라켓은 외부의 충격이 스티어링 칼럼에 전달될 때 차체에서 이탈되도록 캡슐을 구비하여 설치한다.

이로써 차량의 충돌시 운전자와 스티어링휠이 밀착되어 스티어링 칼럼이 하측으로 하중을 받게 되는데, 이때 차체에 고정된 캡슐의 내부에서 설치된 마운팅 브라켓은 캡슐과 밀착판 사이의 수지고형물을 파괴하면서 하향 이동되는 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 스티어링 칼럼의 이탈장치는 충돌시 마운팅 브라켓이 수지고형물을 파괴하면서 캡슐에서 순간적으로 이탈하여 하향 이동하게 되는데, 이러한 순간적인 이탈은 또 다른 충격으로 운전자의 안전을 위협하게 된다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 캡슐에서 이탈된 브라켓이 하향될 때 소정의 저항력을 지속적으로 받으면서 이탈할 수 있도록 하는 커얼링 플레이트를 별도로 설치하게 되었다.

도 1 내지 도 3은 커얼링 플레이트가 설치된 스티어링 칼럼의 이탈장치이다. 상기 도면에서 보는 바와 같이, 내부에 조향휠의 회전력을 조향륜에 전달시키는 조향축이 설치된 조향칼럼(10)이 구비되고, 이 조향칼럼(10)의 일측면에는 장착브라켓(20)이 일체로 설치되고, 이 장착브라켓(20)은 캡슐(30)을 이용하여 차체에 고정된다.

장착브라켓(20)과 차체에 고정된 캡슐(30) 사이에는 장착브라켓(20)에 플렌지를 형성하거나 별도의 플레이트를 이용하여 충격을 흡수하는 커얼링 플레이트(40)를 설치하는데, 상기 커얼링 플레이트(40)는 하나의 판재 중단을 접어 두겹으로 구성하되, 그 상판(40a)은 길이 방향으로 3부분으로 구분되어 가운데 부분이 브라켓 고정부(41)가 되고, 하판(40b)은 상판(40a) 보다 소정길이 연장되어 캡슐고정부(42)가 된다. 그리고 절개되지 않은 나머지 부분은 완충부(43)가 된다.

그리고 상기에서 브라켓 고정부(41)와 완충부(43) 사이에는 파단부(44)를 형성한다. 즉, 상기 파단부(44)는 주변 보다 강도를 약하게 형성함으로써 브라켓 고정부(41)에 충격력이 작용하면 파단되면서 지속적으로 저항하여 충격력을 감소시키는 완충부 기능을 한다.

그리고 브라켓 고정부(41)는 일단에 구멍(45)이 형성되어 장착브라켓(41)과 볼트나 리벳(46)결합되고, 하판(40b)은 캡슐(30)의 일측에 고정되며 상기 캡슐(30)은 볼트를 이용하여 차체에 고정시킨다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 커얼링 플레이트(40)에 의한 충격흡수 과정을 설명하면 다음과 같다.

차량에 충돌 및 추돌사고가 발생하여 조향핸들에 충격이 가해져 조향축이 밀리게 되면 차체에 고정되어 있는 장착브라켓(20)이 차체에 고정된 캡슐(30)에서부터 분리되면서 장착브라켓(20)이 하방으로 이동하게 되고, 이때 장착브라켓(20)은 리벳(46)에 의하여 커얼링 플레이트(40)의 브라켓 고정부(41)와 결합되어 있으므로 장착브라켓트(20)가 밀리면서 브라켓 고정부(41)를 잡아 당긴다.

즉, 커얼링 플레이트(40)의 하판(40b)은 캡슐(30)의 일측에 고정되어 있으므로 브라켓 고정부(41)와 완충부(43)는 서로 반대방향으로 힘이 작용한다.

따라서 브라켓 고정부(41)가 당겨지면서 브라켓 고정부(41)와 완충부(43) 사이의 파단부(44)가 강제로 찢겨지면서 충격력이 흡수되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 커얼링 플레이트(40)에서는 다음과 같은 문제점이 지적된다.

즉, 커얼링 플레이트(40)의 캡슐고정부(42)와 브라켓 고정부(41)의 전체 길이가 장착브라켓(20)의 길이 범위 내에 설치되어야 하기 때문에 상기한 장착브라켓(20)의 크기가 매우 커야 하는 문제점이 있으며, 횡강성 증대를 위한 플렌지 형상의 추가 제작이 어렵다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발명의 주된 목적은 커얼링 플레이트를 두겹으로 접어서 사용하는 것이 아니라 한겹으로 형성하면서, 장착브라켓과 수직하게 설치하여 리벳부와 캡슐부와의 위치를 가깝게 함으로써 장착브라켓의 크기를 줄이고 횡강성 증대를 위한 플렌지 제작이 용이하도록 하는데 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 내부에 조향축을 가지며, 외부의 충격에 의해 그 길이가 수축 가능하도록 마련된 통상의 스티어링 칼럼과, 상기 스티어링 칼럼의 중단에서 가로로 고정된 채, 그 양측단에 한 쌍의 슬릿홈을 형성한 후, 그 각각의 슬릿홈에 캡슐을 끼워 차체에 고정할 수 있도록 한 장착브라켓과, 상기 장착브라켓과 상기 캡슐 사이에 충격발생시 절개 가능한 커얼링 플레이트를 구비한 스티어링 칼럼용 충격흡수장치에 있어서, 상기한 커얼링 플레이트는 임의의 폭과 임의의 길이를 가지는 장방형의 플레이트로 하되, 수직으로 입설된 상태에서 그 길이의 상반부 구간은 그 폭을 3등분 절개하여 중앙부는 일측으로 꺾어 리벳구멍을 가진 브라켓 고정부로 형성한 후, 상기 장착 브라켓에 리벳으로써 고정하고, 그 양측부는 그 반대편으로 꺾어 캡슐 고정부로 한 후, 상기 캡슐의 저면에 나사로써 체결하며, 그 길이의 하반부 구간은 상기한 브라켓 고정부의 폭을 따라 길이의 범위 내에서 한 쌍의 파단부를 형성하여 구성하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 그 내부에 조향휠의 회전력을 조향륜에 전달시키는 조향축이 설치된 조향칼럼(110)이 구비되고, 이 조향칼럼(110)의 일측면에는 장착브라켓(120)이 일체로 설치되고, 이 장착브라켓(120)은 차체에 고정된다.

상기 장착브라켓(120)은 소정의 길이를 가지며 조향칼럼(110)을 기준으로 양측으로 소정길이 연장되고, 상기 장착브라켓(120)의 양측에는 고정나사를 이용하여 캡슐(130)의 고정구멍을 통해 차체에 고정된다.

장착브라켓(120)과 차체에 고정된 캡슐(130) 사이에는 장착브라켓(120)에 플렌지를 형성하거나 별도의 플레이트를 이용하여 충격을 흡수하는 커얼링 플레이트(140)를 설치하는데, 상기 커얼링 플레이트(140)는 일부가 길이 방향으로 3부분으로 구분되어 가운데 부분은 브라켓 고정부(141)가 되고 나머지 양측은 절곡되어 캡슐고정부(142)가 된다. 그리고 절개되지 않은 나머지 부분, 즉 브라켓 고정부(141)의 하부 연장부와 캡슐 고정부(142)의 하부 연장부 사이는 완충부(143)가 된다.

상기에서 브라켓 고정부(141)는 끝단을 절곡시켜 형성한 후 장착브라켓(120)에 리벳(146)을 이용하여 고정하고, 캡슐 고정부(142)도 끝단에 리벳구멍(145)을 형성한 후 캡슐(130)에 고정한다. 즉 브라켓 고정부(141)와 캡슐 고정부(142)는 절곡되어 장착브라켓(141)과 수평하게 배치되는데, 완충부(143)는 장착브라켓(120)과 수직하게 배치된다. 여기에서 완충부(143)는 장착브라켓(120)과 수직하게 배치되고, 한겹으로 굽혀진 것이어서, 기존의 두겹으로 평행하게 말아진 완충부 보다 단순화되었고, 리벳(146)을 캡슐(130)에 가까이 위치시켜 장착브라켓(143)의 크기를 줄일 수 있고, 횡강성 증대를위한 플랜지 제작이 용이해지며, 수직으로 배치된 장착브라켓(143)에 의해 결과적으로 공간활용성이 높아진다.

상기한 커얼링 플레이트(140)의 완충부(143)에 커얼링 플레이트(140)의 길이 방향을 따라 파단부(144)가 형성되는데, 파단부(144)는 브라켓 고정부(141)의 양측단을 따라 수직하게 형성되고, 파단부(144)을 따라 일정 간격마다 펀칭을 하거나 파단부(144)을 따라 전체적으로 소정 두께을 절삭하여 주변의 강도 보다 약하게 형성한다. 상기 파단부(144)는 주변의 강도 보다 약하게 형성되어야 충격이 파단부(144)로 집중되면서 찢어져 충격을 흡수할 수 있기 때문이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 충격흡수 과정을 설명하면 다음과 같다.

차량에 충돌 및 추돌사고가 발생하여 조향핸들에 충격이 가해져 조향축이 밀리게 되면 차체에 고정되어 있는 장착브라켓(120)이 캡슐(130)에서 분리되면서 하방으로 밀리게 되고, 이때 장착브라켓(120)은 리벳(146)에 의하여 커얼링 플레이트(140)의 브라켓 고정부(141)에 고정되어 있으므로 장착브라켓(120)가 밀리면서 브라켓 고정부(141)를 잡아 당긴다. 즉, 커얼링 플레이트(140)의 캡슐고정부(142)는 캡슐(130)의 일측에 고정되어 있으므로 브라켓 고정부(141)와 캡슐고정부(142)는 서로 반대방향으로 힘이 작용한다. 따라서 브라켓 고정부(141)가 당겨지면서 파단부(144)가 강제로 찢겨지면서 충격력이 흡수되는 것이다.

전술한 바와 같이 기존에는 커얼링 플레이트의 중단을 접어 두겹으로 만든 후, 그 한 겹이 펴지면서 찢어지도록 이루어져 있었으나 본 발명에서는 한 겹으로 이루어져 구조가 단순화 되었고, 기존에는 커얼링 플레이트가 장착브라켓트와 수평으로 설치되어 장착브라켓트의 폭이 그 만틈 넓어질 수 밖에 없었으나 본 발명에서는 수직으로 설치되어 양쪽으로 엇갈리게 절개한 각각의 브라켓 고정부와 캡슐고정부만 체결하면 되기 때문에 장착브라켓의 크기를 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치로서, 캡슐과 커얼링 플레이트가 설치된 상태를 나타낸 정단면도이다.

도 2는 종래의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치로서, 캡슐과 커얼링 플레이트가 설치된 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 3은 종래의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡스장치로서, 캡슐과 슬리러 플레이트를 나타낸 분리사시도이다.

도 4은 본 발명에 따른 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치로서, 캡슐과 커얼링 플레이트가 설치된 상태를 나타낸 정단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 스티어링 칼러용 브라켓의 충격 흡수장치로서, 캡슐과 커얼링 플레이트가 설치된 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치로서, 캡슐과 커얼링 플레이트를 나타낸 분리사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 조향칼럼 120 : 장착브라켓

130 : 캡슐 140 : 커얼링 플레이트

140a : 상판 140b : 하판

141 : 브라켓 고정부 142 : 캡슐고정부

143 : 완충부 144 : 파단부

145 : 구멍 146 : 리벳

145 : 구멍

Claims

내부에 조향축을 가지며, 외부의 충격에 의해 그 길이가 수축 가능하도록 마련된 통상의 스티어링 칼럼(110)과, 상기 스티어링 칼럼의 중단에서 가로로 고정된 채, 그 양측단에 한 쌍의 슬릿홈(121)을 형성한 후, 그 각각의 슬릿홈에 캡슐(130)을 끼워 차체에 고정할 수 있도록 한 장착브라켓(120)과, 상기 장착브라켓(120)과 상기 캡슐(130) 사이에 충격발생시 절개 가능한 커얼링 플레이트(140)를 구비한 스티어링 칼럼용 충격흡수장치에 있어서,

상기한 커얼링 플레이트(140)는 임의의 폭과 임의의 길이를 가지는 장방형의 플레이트로 하되, 수직으로 입설된 상태에서 그 길이의 상반부 구간은 그 폭을 3등분 절개하여 중앙부는 일측으로 꺾어 리벳구멍(145)을 가진 브라켓 고정부(141)로 형성한 후, 상기 장착 브라켓(120)에 리벳(146)으로써 고정하고, 그 양측부는 그 반대편으로 꺾어 캡슐 고정부(142)로 한 후, 상기 캡슐(130)의 저면에 나사로써 체결하며, 그 길이의 하반부 구간은 상기한 브라켓 고정부(141)의 폭을 따라 길이의 범위 내에서 한 쌍의 파단부(144)를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브라켓의 충격 흡수장치.