KR20080053425A

KR20080053425A - 스티어링 칼럼의 캡슐구조

Info

Publication number: KR20080053425A
Application number: KR1020060125199A
Authority: KR
Inventors: 이동섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-10
Filing date: 2006-12-10
Publication date: 2008-06-13
Also published as: KR100844646B1

Abstract

본 발명은 스티어링 칼럼의 캡슐구조에 관한 것으로, 캡슐이 설계 하중을 받으면 스티어링 칼럼의 마운팅브라켓으로부터 이탈될 수 있도록 하여 충격흡수기능을 원활하게 행할 수 있고, 캡슐을 마운팅브라켓에 장착하기가 용이하여 차량의 원가절감 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 캡슐의 이탈력을 정확하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 조절도 용이하도록 중앙에 조립볼트가 삽입되는 장공의 조립구멍을 구비한 캡슐바디와, 이 캡슐바디의 양측에 일체로 사출되어 성형되면서 다수개의 파단핀이 형성된 파단핀 플랜지를 구비하고 있다.

Description

스티어링 칼럼의 캡슐구조{Capsule structure of steering column}

도 1은 종래 기술에 따라 캡슐이 스티어링 칼럼에 장착된 상태의 사시도,

도 2는 도 1의 요부 확대도,

도 3은 종래 기술에 따라 캡슐이 스티어링 칼럼에 장착된 상태의 단면도,

도 4는 종래 기술에 따라 캡슐이 스티어링 칼럼에 비정상적으로 장착된 상태의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 캡슐의 사시도,

도 6은 본 발명에 따라 캡슐이 스티어링 칼럼에 장착된 상태의 사시도,

도 7은 도 5의 요부 확대도,

도 8은 도 6의 A-A선 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 캡슐이 스티어링 칼럼에 장착된 상태의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-캡슐바디 11-파단핀 플랜지

12-스티어링 칼럼 13-마운팅브라켓

14-카울 크로스 패널 15-조립볼트

20-캡슐

본 발명은 차량의 스티어링 칼럼을 차체에 장착할 때에 사용되는 캡슐에 관한 것으로, 특히 알루미늄 재질의 캡슐바디에 다수개의 플라스틱 재질의 핀이 일체로 형성되어 캡슐의 장착작업이 용이하면서 캡슐의 이탈력을 정확하게 제어할 수 있도록 한 스티어링 칼럼의 캡슐구조에 관한 것이다.

종래 차량의 스티어링 칼럼은 소정 이상의 충격을 받으면 하방으로 붕괴되어 운전자의 충격 상해를 저감시켜주도록 캡슐을 이용해서 차체에 체결되어 지지되는 바, 즉 도 1에 도시된 바와 같이 스티어링 칼럼은 상부의 외측 튜브(1)와 하부의 내측 튜브(2)를 구비한 2중 튜브 구조로 이루어지고, 상기 외측 튜브(1)의 하부는 상기 내측 튜브(2)의 상부에 미끄럼이동 가능하게 끼워져 결합된다.

상기 외측 튜브(1)의 소정부위는 마운팅브라켓(3)을 매개로 차체에 체결되어 지지되고, 상기 마운팅브라켓(3)에는 2개의 캡슐(4)이 이탈가능하게 장착되어서 상기 캡슐(4)을 통해 상기 마운팅브라켓(3)이 차체에 볼트로 체결된다. 상기 외측 튜브의 소정부위에는 스톱퍼 브라켓(5)이 일체로 고정되게 부착되어 있다.

이에 따라 차량의 주행중에 충돌사고가 발생하여 운전자의 상체가 스티어링 휠에 부딪쳐서 그 충격이 스티어링 칼럼에 전달되면, 스티어링 칼럼의 스톱퍼 브라켓이 상기 마운팅브라켓에 닿아서 충격을 전달하고, 상기 마운팅브라켓에 전달된 충격으로 상기 캡슐이 마운팅브라켓과 분리되어 외측 튜브가 내측 튜브에 끼워진 상태로 하방으로 이동하면서 충격을 흡수하여 저감시키게 된다.

상기 캡슐은 통상적으로 180 내지 200Kgf의 하중이 가해지면 파단되게 설정된다.

상기 캡슐(4)은 도 2 및 도 3에 자세히 도시한 바와 같이 직사각 블록 형상을 하고서 중앙에 체결볼트가 관통해서 삽입되는 체결구멍(4a)을 가진 캡슐바디(4b)와, 이 캡슐바디(4b)의 양측면 상하에 형성된 상하 플랜지(4c)를 구비하고, 상기 마운팅브라켓(3)에는 상기 캡슐이 끼워져 장착될 수 있도록 장착홈(3a)이 형성되어, 상기 캡슐이 상기 장착홈에 끼워져서 상기 상하 플랜지와 마운팅브라켓을 관통하는 다수개의 파단핀(6)을 매개로 캡슐이 마운팅브라켓에 장착되게 된다.

상기 캡슐을 상기 마운팅브라켓의 장착홈에 끼워서 장착할 때에 캡슐과 마운팅브라켓에 각각 형성된 핀구멍에 인젝션 몰딩으로 상기 파단핀(6)이 성형되는 바, 상기 파단핀(6)이 설계 형상을 갖도록 형성되지 못하면 파단핀이 조기에 파괴되거나 혹은 설계 하중 이상의 하중을 받을 때에 파단되면서 적절한 충격흡수기능을 제대로 수행하지 못하게 된다.

즉 도 4에 도시한 바와 같이 상기 파단핀(6)이 인젝션 몰딩으로 성형될 때에 파단핀의 성형 수지(6a)가 주변으로 퍼지면서 캡슐과 마운팅브라켓사이에 고착됨에 따라 파단핀(6)의 파단력이 증대되어, 캡슐이 설계하중을 받아도 파단핀이 파단되지 않으므로 인해 충격흡수기능을 행하지 못하는 결점이 있었다.

또한 상기와 같이 파단핀을 성형하는 과정에 파단핀을 설계 형상으로 정확하게 형성시키기가 어려워 파단핀의 파괴력의 산포가 크다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 캡슐이 설계 하중을 받으면 스티어링 칼럼의 마운팅브라켓으로부터 이탈될 수 있도록 하여 충격흡수기능을 원활하게 행할 수 있고, 캡슐을 마운팅브라켓에 장착하기가 용이하여 차량의 원가절감 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 캡슐의 이탈력을 정확하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 조절도 용이하도록 한 스티어링 칼럼의 캡슐구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중앙에 조립볼트가 삽입되는 장공의 조립구멍을 구비한 캡슐바디와, 이 캡슐바디의 양측에 일체로 사출되어 성형되면서 다수개의 파단핀이 형성된 파단핀 플랜지를 구비하고 있다.

바람직하기로는 상기 캡슐바디는 알루미늄 재질로 다이캐스팅 공법으로 만들어지고, 상기 파단핀 플랜지는 플라스틱 재질로서 상기 캡슐바디에 사출되어 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 캡슐바디는 다각 형상을 이루고서 일측이 타측보다 폭이 좁게 형성된 캡슐바디 보스부와, 상기 파단핀 플랜지의 상면보다 높게 돌출되어 지지부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 5에는 본 발명에 따른 캡슐의 구조가 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 본 발명에 따른 캡슐(20)은 중앙에 조립볼트가 삽입되는 장공의 조립구멍(10a)을 구비한 캡슐바디(10)와, 이 캡슐바디의 양측에 일체로 성형되면서 2쌍의 파단핀(11a)이 형성된 파단핀 플랜지(11)를 구비하고 있다.

상기 캡슐바디(10)는 알루미늄과 같은 금속 재질로 다이캐스팅 공법으로 만들어지고, 상기 파단핀 플랜지(11)는 플라스틱 재질로서 상기 캡슐바디(10)에 사출되어 성형된다.

상기 캡슐바디(10)는 다각 형상을 이루고서 일측이 타측보다 폭이 좁게 형성된 캡슐바디 보스부(10b)와, 상기 파단핀 플랜지(11)의 상면보다 높게 돌출된 지지부(10c)를 구비하고 있다.

상기 각 파단핀(11a)은 그 축방향을 따라서 절개되어 그 일부가 2부분으로 분할된 핀축(11b)과, 이 핀축의 선단부에 일체로 형성되면서 상기 핀축의 직경보다 큰 직경을 가진 핀축 머리부(11c)를 구비하고 있다.

도 6과 도 8에는 상기와 같은 캡슐이 장착된 마운팅브라켓을 매개로 스티어링 칼럼이 차체에 체결되어 지지된 상태가 도시되어 있는 바, 즉 스티어링 칼럼(12)의 마운팅브라켓(13)에는 2개의 캡슐(20)이 파단핀을 매개로 장착된 상태에서 상기 캡슐의 장공을 통해 조립볼트(15)가 삽입되어 차체의 카울 크로스 패널(14)에 체결되게 된다.

도 7에는 상기 캡슐(20)이 마운팅브라켓(13)에 장착된 상태가 사시도로 도시되어 있는 바, 마운팅브라켓(13)의 일측 가장자리로부터 내측으로 상기 캡슐을 장착하기 위한 장착홈(13a)이 형성되고, 상기 장착홈(13a)의 주변에는 상기 각 파단핀(11)이 삽입되는 조립홀이 형성되어, 상기 캡슐이 상기 장착홈을 통해 삽입된 상태에서 상기 각 파단핀이 상기 조립홀에 각각 끼워져서 조립되게 된다.

도 9에는 상기 캡슐(20)이 마운팅브라켓(13)에 장착된 상태의 단면이 도시되어 있는 바, 즉 상기와 같이 캡슐(20)이 마운팅브라켓의 장착홈(13a)을 통해 삽입되어 다수개의 파단핀을 매개로 장착되면, 상기 지지부(10c)가 마운팅브라켓(13)의 대향면과 직접 닿아서 상기 파단핀 플랜지(11)의 상면은 마운팅브라켓(13)의 대향면과 소정 갭(B)으로 이격된 상태를 유지하게 된다.

따라서 파단핀(11a)이 충격을 받아서 파괴될 때에 파단핀 플랜지와 마운팅브라켓 사이에는 마찰력이 발생하지 않으므로, 파단핀 파괴력에 산포가 생기지 않게 되는 것이다.

그리고 상기 파단핀은 분할되어 그 핀축이 2부분으로 분할되어 있으므로 캡슐을 마운팅브라켓에 장착할 때에 장착작업이 용이해지고, 파단핀의 축경을 변경하거나 혹은 파단핀의 형상을 변형하거나 노치를 추가하는 등의 방법으로 파단핀의 파괴력을 조절하기가 용이해져 설계 자유도도 향상되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 캡슐구조에 의하면, 스티어링 칼럼에 가해진 충격이 파단핀에만 전달되어 파단핀이 파손되면서 캡슐이 스티어링 칼럼의 마운팅브라켓으로부터 이탈되므로 캡슐의 이탈력에 산포가 형성되지 않고, 파단핀이 충격을 받으면 정확하게 설계 하중대로 파단되어 스티어링 칼럼에 가해지는 충격을 적절히 흡수하므로 운전자의 상해를 효과적으로 저감시킬 수 있으며, 파단핀의 형상이나 치수를 용이하게 변경하여 설계 자유도를 향상시킬 수 있고, 종래의 캡슐에 비해 형상의 최적화로 사이즈도 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제 작이 용이하여 차량의 원가절감도 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims

중앙에 조립볼트가 삽입되는 장공의 조립구멍(10a)을 구비한 캡슐바디(10)와, 이 캡슐바디의 양측에 일체로 사출되어 성형되면서 다수개의 파단핀(11a)이 형성된 파단핀 플랜지(11)를 구비한 스티어링 칼럼의 캡슐구조.
청구항 1에 있어서, 상기 캡슐바디(10)는 알루미늄 재질로 다이캐스팅 공법으로 만들어지고, 상기 파단핀 플랜지(11)는 플라스틱 재질로서 상기 캡슐바디(10)에 사출되어 성형되는 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼의 캡슐구조.
청구항 2에 있어서, 상기 캡슐바디(10)는 다각 형상을 이루고서 일측이 타측보다 폭이 좁게 형성된 캡슐바디 보스부(10b)와, 상기 파단핀 플랜지(11)의 상면보다 높게 돌출된 지지부(10c)를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼의 캡슐구조.
청구항 3에 있어서, 상기 각 파단핀(11a)은 그 축방향을 따라서 절개되어 그 일부가 2부분으로 분할된 핀축(11b)과, 이 핀축의 선단부에 일체로 형성되면서 상기 핀축의 직경보다 큰 직경을 가진 핀축 머리부(11c)를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼의 캡슐구조.