KR20060004272A - 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 충돌시 스티어링 컬럼을 통해 전달되는 충격에너지를 용이하게 흡수할 수 있고, 동시에 충격에너지에 대응하는 하중값의 조절이 용이하며 안정적인 하중관리를 도모할 수 있도록 하는 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치에 관한 것이다.

스티어링 컬럼, 마운팅 브래킷, 밴드 플레이트, 캡슐, 스티어링 샤프트.

Description

차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치{Shock asorption apparatus for a steering column in a vehicle }

도 1a는 종래의 차량용 스티어링 컬럼 충격흡수장치를 도시한 사시도이다.

도 1b는 도 1a의 밴드 플레이트의 상세구조를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 A-A섹션 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 마운팅 브래킷의 상세구조를 보여주는 사시도.

도 5는 도 2에 도시된 밴드 플레이트의 상세구조를 보여주는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마운팅 브래킷 120 : 슬롯

200 : 밴드 플레이트 210 : 고정부

220 : 걸림부 222 : 경사부

224 : 수직부 226 : 수평부

본 발명은 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치에 관한 것으로, 특히, 차량의 충돌시 스티어링 컬럼을 통해 전달되는 충격에너지를 용이하게 흡수할 수 있고, 동시에 충격에너지에 대응하는 하중값의 조절이 용이하며 안정적인 하중관리를 도모할 수 있도록 하는 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 조향장치(steering system)는 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로서, 조향휠, 조향축 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄 섹터형, 워엄 섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니어형 등의 조향 기어기구 및 피트먼트아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 조향휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠의 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티어링(Power Steering)방식이 사용되고 있다.

또한, 조향장치의 조작기구로 스티어링 휠과 조향기어기구를 연결하는 조향축(steering shaft)에는 차량이 장해물에 충돌하였을 때, 운전자의 신체를 보호하기 위한 안전장치로서, 충격 및 에너지흡수안전기구가 사용되고 있다. 이들의 안전기구는, 충돌시에, 운전자가 스티어링휠과 부딪힐 때의 충격을 완화하기 위해, 스티어링샤프트의 일부에 충격이나 에너지흡수를 하는 콜랩서블 스티어링샤프트가 조립된다.

핸들에 의한 신체의 상해를 방지하기 위해 의무화되어 있는 종래의 충격 흡수식 스티어링 샤프트는 스티어링 샤프트와 튜브형의 컬럼을 조합하여 운전자가 핸들에 충돌하였을 때 스티어링샤프트가 축방향을 따라 하방으로 밀려나도록 구성된 다.

상기와 같이 차량 충돌에 따라 스티어링 컬럼측에 전달되는 충격력을 흡수하여 운전자의 상해치를 최소화할 수 있도록 하는 구조가 실용신안등록 제1997-0004336호 및 실용신안공개 제1998-0038375호에서 상세하게 기재된 바 있다.

한편, 도 1a는 종래의 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치의 일예를 도시한 것이고, 도 1b는 도 1a의 밴드 플레이트의 상세구조를 도시한 사시도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 스티어링 컬럼 충격흡수장치는 스티어링 컬럼의 외면 일측을 감싸며 차체에 마운팅되는 마운팅 브래킷(10)과, 마운팅 브래킷(10) 저면부에 배치되어 상기 마운팅 브래킷(10)을 통해 전달되는 충격에너지를 흡수하는 밴드 플레이트(20)를 포함하여 구성된다.

상기 밴드 플레이트(20)에는 차체측에 볼트를 통해 고정되는 고정부(21)와, 상기 마운팅 브래킷(20)의 양측 상단에 리벳(11)을 통해 체결 고정되는 리벳 체결부(22)가 형성되어 있다.

이에 따라, 차량의 충돌시 스티어링 컬럼을 지지하는 마운팅 브래킷(10)이 충격에 의해 후방으로 후퇴됨에 따라, 밴드 플레이트(20)의 고정부(21)가 차체측에 고정된 상태에서 마운팅 브래킷(10)에 리벳(11)을 통해 체결된 밴드 플레이트(20)의 리벳 체결부(22)가 슬릿(slit), 즉, 찢어지면서 충격에너지가 흡수되어 운전자를 보호하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스티어링 컬럼 충격흡수장치는 밴드 플레이트(20)에 의한 충격흡수 과정에 있어서, 초기 슬릿의 미소한 변화에 따라 하중(Lord) 값이 변경되어 하중관리가 용이하지 못했던 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마운팅 브래킷에 슬롯을 형성하고, 밴드 플레이트에는 상기 슬롯을 관통하여 마운팅 브래킷상에 걸쳐지는 걸림부를 형성하여 차량의 충돌시 상기 걸림부의 밴딩작용에 의해 충격에너지가 용이하게 흡수될 수 있도록 함으로써 충격에너지에 상응하는 하중값의 조절이 용이하고 아울러 안정적인 하중관리를 도모할 수 있도록 된 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티어링 컬럼 충격흡수장치는 스티어링 컬럼을 차체에 마운팅시키는 마운팅 브래킷; 및 상기 마운팅 브래킷 하부에 배치되는 밴드 플레이트를 포함하여 이루어지되, 상기 마운팅 브래킷에는 상기 스티어링 컬럼의 축에 수직한 방향으로 길게 배치되는 슬롯이 형성되고, 상기 밴드 플레이트에는 상기 차체측에 고정되는 고정부 및, 상기 고정부에 연결되어 상기 슬롯을 상향 관통하며 상기 마운팅 브래킷상에 걸쳐지는 걸림부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 차량의 충돌시 밴드 플레이트에 형성된 걸림부를 통해 마운팅 브래킷에 전달되는 충격에너지를 용이하게 흡수할 수 있으며, 상기 슬롯의 폭이나 또는 밴드 플레이트의 폭 및 두께를 적절히 조절함에 따라 마운팅 브래킷을 통해 전달되는 충격에너지에 대한 적정 하중값의 조절이 용이하고 안정적인 하중관리를 할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스티어링 컬럼 충격흡수장치를 도시한 사시도로서, 특히, 마운팅 브래킷과 밴드 플레이트와의 결합구조를 나타낸 것이다.또한, 도 3은 도 2의 A-A섹션 단면도이고, 도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 마운팅 브래킷 및 밴드 플레이트의 상세구조를 각각 보여주는 사시도이다.

도 2내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 충격흡수장치는 스티어링 컬럼을 차체에 마운팅하는 마운팅 브래킷(100)과, 상기 마운팅 브래킷(100) 하부에 배치되는 밴드 플레이트(200)를 포함하여 구성된다.

상기 마운팅 브래킷(100)의 양측 상단부에는 스티어링 컬럼의 축방향과 수직한 방향으로 배치되는 가늘고 긴 홈 형상의 슬롯(120)이 형성된다.

상기 밴드 플레이트(200)는 차체측에 고정되는 고정부(210)와, 상기 고정부(210)에 연결되며 일측이 상기 슬롯(120) 내에 걸려 지지되는 걸림부(220)로 구성된다.

상기 걸림부(220)는 고정부(210)의 좌우폭 보다 일정 크기 작도록 형성되고, 상기 고정부(210) 일측으로부터 연장되어 하방으로 소정각도 절곡된 경사부(222)와, 상기 경사부(222) 끝단으로부터 상기 슬롯(120)에 끼워져 삽입될 수 있도록 상향으로 수직 절곡된 수직부(224), 및 상기 수직부(224)로부터 전방측 수직으로 절곡된 수평부(226)로 이루어져 있다.

이에 따라, 상기 수직부(224)는 상기 고정부(210)와 수직된 배치구조를 형성하고, 상기 수평부(226)는 상기 고정부(210)와 팽행된 배치구조를 이루게 된다.

이때, 상기 경사부(222)는 상기 슬롯(120)을 통해 상기 수직부(224)에 가해지는 충격력을 이차적으로 완충 흡수할 수 있는 기능을 담당하게 된다.

상기와 같이 구성된 밴드 플레이트(200)가 마운팅 브래킷(100)에 결합된 상태에서는 고정부(210)는 마운팅 브래킷(100)에 결합된 캡슐(140)에 밀착되어 볼트를 통해 상부의 차체측과 고정을 이루는 상태가 되고, 걸림부(220)는 수직부(224)와 수평부(226) 사이의 절곡된 부분이 슬롯(120) 내에 위치되도록 된다.

이때, 상기 슬롯(120)의 전후방향(스티어링 컬럼의 축방향) 폭(W)은 이 곳에 끼워지는 밴드 플레이트(200)의 두께(T) 보다 일정 공차만큼 크게 형성된다.

이와 함께, 상기 슬롯(120)에 끼워지는 걸림부(220)의 좌우 폭(X) 또한 차량의 충돌시 밴드 플레이트(200)에 가해지는 충격력을 고려하여 적절한 폭으로 형성하는 것이 바람직 하다.

또한, 상기 수평부(226)의 길이는 차량의 충돌에 따른 마운팅 브래킷(100)의 유동시 걸림부(220)에 작용되는 전체적인 변형을 감안하여 충격에너지 흡수과정에서 충분한 변형이 발생되도록 적당한 길이로 유지하도록 한다.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면, 차량의 충돌 또는 추돌시 스티어링 컬럼이 축방향으로 밀리게 되면, 밴드 플레이트(200)의 고정부(210)는 캡슐(140)과 함께 볼트에 의해 차체에 고정된 상태로 유지되므로 유동없이 그대로 지지되고, 차체와 밴드 플레이트(200) 사이에 배치된 마운팅 브래킷(100)만이 스티어 링 컬럼의 축 방향(지면의 좌측방향)으로 밀리게 된다.

이때, 상기 마운팅 브래킷(100)이 밀리게 됨에 따라, 일차적으로 슬롯(120)에 끼워진 수직부(224)가 축방향으로 밀려 변형되면서 이차적으로 경사부(222) 주변부가 변형됨과 아울러 수평부(226) 또한 변형을 일으키며 슬롯(120) 하방으로 말려 들어가면서 슬롯(120)과의 마찰저항 및 걸림부(220)의 변형에 따른 완충작용이 이루어진다.

상기와 같이, 마운팅 브래킷(100)의 유동에 따른 걸림부(220)의 변형 과정에서 스티어링 컬럼을 통해 전달되는 충격에너지를 흡수되어 완충되기 때문에 운전자에게 가해지는 충격이 완충되는 것이다.

이때, 상기 마운팅 브래킷(100)에 형성된 슬롯(120)의 전후 폭(W)이나 혹은 상기 밴드 플레이트(200)의 좌우 폭(X) 및 두께(T) 등을 적절하게 조절하여 설계하게 되면, 스티어링 컬럼에 가해지는 충격에너지에 대한 밴드 플레이트(200)의 변형량이 변화되기 때문에 밴드 플레이트(200)에 가해지는 하중 값의 조절이 용이하고 안정적인 하중관리가 가능해 진다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면, 차량의 충돌시 마운팅 브래킷의 슬롯에 삽입된 충격흡수부를 통해 충격에너지가 흡수할 수 있고, 슬롯의 전후방향의 폭과 밴드 플레이트의 좌우 폭 및 두께 등을 적절하게 조절하여 설계하게 되면, 스티어링 컬럼에 가해지는 충격에너지에 대한 밴드 플레이트의 변형량이 변화되기 때문에 밴드 플레이트에 가해지는 하중 값의 조절이 용이하고 안정적인 하중관리가 가능해 진다.

Claims (1)

1. 스티어링 컬럼을 차체에 마운팅시키는 마운팅 브래킷; 및

   상기 마운팅 브래킷 하부에 배치되는 밴드 플레이트를 포함하여 이루어지되,

   상기 마운팅 브래킷에는 상기 스티어링 컬럼 축에 수직한 방향으로 길게 배치되도록 슬롯이 형성되고,

   상기 밴드 플레이트에는 상기 차체측에 고정되는 고정부 및, 상기 고정부에 연결되어 상기 슬롯을 상향 관통하며 상기 마운팅 브래킷상에 걸쳐지는 걸림부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 충격흡수장치.

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