KR20080093274A - 충격 흡수 부재가 구비된 조향컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼에 관한 것이다.

본 발명은 일단이 캡슐에 고정되고, 타단이 고정핀에 의해 상부 브라켓에 고정되는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼에 있어서, 상기 충격 흡수 부재는 체결 수단에 의해 상기 캡슐에 체결되는 고정부가 형성되며, 상기 고정부의 일단에 주름부가 형성되되, 상기 주름부와 일체로 형성되고 타측이 절곡 형성되어 상기 고정핀에 고정되는 밴딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼을 제공한다.

본 발명에 의하면, 조향 컬럼의 마운팅 브라켓에 초기 하중을 흡수하는 주름부가 형성되고, 이후 충격 에너지를 흡수하는 밴딩부가 형성된 충격 흡수부재를 구비함으로써, 충격 하중을 용이하게 제어할 수 있으며, 원활하게 충격 하중을 흡수할 수 있는 효과가 있다.

조향, 컬럼, 충격흡수, 테어링 플레이트, 밴딩

Description

충격 흡수 부재가 구비된 조향컬럼{Steering Column for Motor Vehicle Having Collision Energy Absorbing Apparatus}

도 1은 종래 기술에 따른 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼을 나타낸 도면,

도 2는 종래 기술에 따른 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼의 테어링 플레이트를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격 흡수 부재를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 바람직힌 실시예에 따른 충격 흡수 부재가 충격 하중을 흡수하는 상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

130: 상부 브라켓 140: 캡슐

300: 충격 흡수 부재 302: 고정핀

310: 고정부 312: 고정홀

320: 주름부 330: 밴딩부

332: 밴딩 고정홀

본 발명은 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 조향 컬럼의 마운팅 브라켓에 초기 하중을 흡수하는 주름부가 형성되고, 이후 충격 에너지를 흡수하는 밴딩부가 형성된 충격 흡수 부재를 구비함으로써, 충격 하중을 용이하게 제어할 수 있으며, 원활하게 충격 하중을 흡수할 수 있는 충격 흡수부재가 구비된 조향 컬럼에 관한 것이다.

일반적으로 조향 컬럼은 운전자의 조향휠 조작에 의해 발생한 회전력을 랙-피니언 기구부로 전달하는 조향축을 둘러싸도록 형성되어 조향축의 회전을 지지하는 한편 브라켓을 통해 차체에 결합됨으로써 조향축의 위치를 고정하는 장치이다. 이와 같은 조향 컬럼은 자동차의 충돌 사고 등의 경우에 운전자의 상체가 조향휠에 부딪혀서 큰 부상을 당하는 것을 방지하기 위해 조향 컬럼과 조향축은 모두 축 방향으로 수축되는 컬랩스(Collapse) 기능을 갖는다. 즉, 자동차의 운행 중 충돌 사고가 발생하면 운전자의 상체는 관성에 의해 조향휠에 부딪히게 되고, 운전자의 상체가 조향휠에 부딪히면 조향휠의 하부에 구비되어 있는 조향 컬럼과 조향축이 수축함으로써 운전자가 받는 충격을 저감시켜 주는 것이다.

하지만, 운전자의 상태와 자동차의 상태에 따라서 운전자가 조향휠에 가하는 충격은 다를 수밖에 없다. 예를 들어, 자동차의 속도가 빠른 경우에는 충격이 크고, 자동차의 속도가 느린 경우에는 충격이 미약할 수도 있다. 또한, 운전자의 안전 벨트 착용 여부 및 에어백의 작동 여부 등 여러 상황에 따라 조향휠에 가하는 충격량은 다를 것이다. 이에 따라 다양한 조건에 대처하기 위해서 테어링 플레이 트(Tearing Plate)를 구비한 조향장치가 개발되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 충격 흡수부재가 구비된 조향 컬럼을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼(100)은 상단이 조향휠(미도시)에 연결되고 하단이 랙-피니언 기구부(미도시)에 연결되는 조향축(102), 조향축(102)을 둘러싸는 내측 튜브(110) 및 내측 튜브(110)보다 큰 직경을 가지는 외측 튜브(120), 외측 튜브(120)의 외주면을 지지하되 캡슐(140)을 통해 차체(104)에 결합되는 상부 브라켓(130), 일단은 고정 수단(150)에 의해 캡슐(140)에 고정되고 타단은 고정 부재(160)를 통해 상부 브라켓(130)에 고정되는 테어링 플레이트(170)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 조향 컬럼(100)은 자동차의 전방 충돌시 운전자의 상체가 조향휠에 충격을 가하여 조향 컬럼(100)이 충격 이동 방향으로 수축하게 될 경우에 차체(104)에 고정된 캡슐(140)로부터 상부 브라켓(130)이 외측 튜브(120)와 함께 하향으로 이동된다. 즉, 충격이 가해지면 상부 브라켓(130)은 캡슐(140)로부터 분리되며 상부 브라켓(130)이 차체(104)로부터 용이하게 이탈되어 충격 이동 방향으로 움직이면서 조향 컬럼(100)이 수축되는 것이다.

도 2는 종래 기술에 따른 충격 흡수부재가 구비된 조향 컬럼의 테어링 플레이트를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 테어링 플레이트(170)는 일측 상부에 고정홀(202)이 형성되어 고정 부재(160)를 통해 상부 브라켓(130)에 결합되며, 타측 단부에는 고정 수단(150)을 통해서 캡슐(140)에 체결될 수 있도록 체결공(204)이 형성된다. 그리고 테어링 플레이트(170)에는 일정한 깊이의 홈(h)이 형성된 테 어링 그루브(Tearing Groove: 210)가 구비된다.

그리고 조향 컬럼(100)이 수축하여 상부 브라켓(130)과 캡슐(140)이 서로 상대 이동하여 상부 브라켓(130)이 하향 이동할 경우, 테어링 플레이트(170)는 캡슐(140)과 상부 브라켓(130)으로부터 서로 반대 방향의 힘을 받게 된다. 이에 따라 테어링 플레이트(170)에 형성된 테어링 그루브(210)가 상부 브라켓(130)의 이동 방향에 따라 찢어지면서 충격을 흡수하는 것이다. 즉, 상부 브라켓(130)에 구비된 고정 부재(160)가 테어링 플레이트(170)를 변형시킴에 따라 충격 에너지를 흡수하게 되는 것이다.

하지만, 전술한 바와 같이 일정한 깊이의 홈(h)을 형성하는 테어링 그루브(210)는 여러 상황에 따라 달라지는 충격량 및 초기 하중의 크기에 따라 충격 흡수량을 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 자동차의 충돌시 테어링 플레이트(170)의 테어링 그루브(210)가 균일하게 찢어지지 못하면서 충격 에너지를 제대로 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 조향 컬럼의 마운팅 브라켓에 초기 하중을 흡수하는 주름부가 형성되고, 이후 충격 에너지를 흡수하는 밴딩부가 형성된 충격 흡수 부재를 구비함으로써, 충격 하중을 용이하게 제어할 수 있으며, 원활하게 충격 하중을 흡수하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일단이 캡슐에 고정되고, 타단이 고정핀에 의해 상부 브라켓에 고정되는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼에 있어서, 상기 충격 흡수 부재는 상기 캡슐에 체결 수단에 의해 체결되는 고정부가 형성되며, 상기 고정부의 일단에 주름부가 형성되되, 상기 주름부와 일체로 형성되고 타측이 절곡 형성되어 상기 고정핀에 고정되는 밴딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격 흡수 부재를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격 흡수 부재(300)는 캡슐(140)에 고정되는 고정부(310)와, 일단이 고정부와 연결되어 1차 충격 하중을 흡수하는 주름부(320) 및 일단이 주름부(320)와 연결되며 상부 브라켓(130)에 고정핀(302)에 의해 고정되어 밴딩에 의해 충격을 흡수하는 밴딩부(330)를 포함하여 구성된다.

고정부(310)는 자동차의 충돌시 상부 브라켓(130)이 캡슐(140)로부터 이탈할 때, 충격 흡수 부재(300)의 주름부(320) 및 밴딩부(330)가 충격을 흡수할 수 있도 록 차체에 상부 브라켓(130)을 고정시키는 캡슐(140)과 체결되는 고정홀(312)이 형성되어 있어서, 볼트 등과 같은 체결 수단(미도시)에 의해 캡슐에 체결된다.

주름부(320)는 고정부(310)의 후방에 구비되되 고정부(310)와 일체로 형성되어 있어서, 자동차의 충돌시 상부 브라켓(130)이 캡슐(140)로부터 이탈하면 1차 충돌 하중을 흡수하는 것이다. 이러한 주름부(320)는 고정부(310)의 후방의 단부 양측부에 서로 마주보는 형태로 이격되게 형성되되 적어도 2 개 이상 형성될 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 고정부(310)의 후방 중앙부에 단독으로 형성될 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 주름부(320)의 주름진 형태가 한 번으로 이루어지는 것으로 도시하였으나 이에 한정하는 것은 아니고, 적용되는 자동차의 종류, 충돌 시험시 반영되는 충돌 하중값 등에 의해 주름부(320)의 주름지는 형태는 적어도 2~4차례 이상 주름진 형태로 이루어져도 무방하며 또한, 다수의 반복적인 주름진 형태로 구성될 경우, 각각의 주름부(320)의 높이를 달리하여 제작할 수도 있을 것이다.

밴딩부(330)는 주름부(320)의 후방의 단부에 구비되되 주름부(320)와 일체로 형성되어 자동차의 충돌시 밴딩에 의해 2차 충돌 하중을 흡수하는 부분이다.

또한, 밴딩부(330)는 상측 또는 하측 중 어느 한 방향으로 절곡 형성되며 이 절곡된 부분의 단부에 밴딩 고정홀(332)을 형성하여 상부 브라켓(130)과 고정핀(302)에 의해 고정된다.

즉, 충격 흡수 부재(300)의 고정부(310)는 캡슐(140)과 체결 수단(미도시)에 의해 체결되어 있어서 자동차의 충돌시에도 조향 컬럼과 함께 이탈하지 않고 캡슐(140)에 고정되어 있고, 밴딩부(330)는 자동차의 충돌시 캡슐을 이탈하는 상부 브라켓(130)과 고정핀(302)에 의해 고정되어 있는 것이다.

이와 같은 밴딩부(330)는 주름부(320)와 마찬가지로 소정의 간격을 가지도록 이격되게 주름부의 양측 단부에 각각 형성될 수도 있으며, 주름부(320)의 단부 중앙에 형성될 수도 있을 것이다. 아울러, 밴딩부(330) 역시 주름부(320)의 형상과 같이, 적어도 2~4차례 이상 주름진 형태로 이루어져도 무방하며 또한, 다수의 반복적인 주름진 형태로 구성될 경우, 각각의 주름진 형태의 높이를 달리하여 제작할 수도 있을 것이다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 바람직힌 실시예에 따른 충격 흡수 부재가 충격 하중을 흡수하는 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격 흡수 부재(300)는 일단에 형성되는 고정부(310)가 체결 수단에 의해 캡슐(140)과 고정되어 있고, 타단에 형성되는 밴딩부(330)가 고정핀(302)에 의해 상부 브라켓(130)과 고정되는데, 이때 밴딩부(330)는 밴딩 고정홀(332)이 상부 브라켓(130)과 고정핀(302)에 의해 고정되어 있어서, 자동차의 충돌시 밴딩이 발생하게 된다.

이와 같이 고정되어 있는 충격 흡수 부재(300)는 자동차의 충돌시 조향 컬럼이 수축하기 위해서 상부 브라켓(130)이 차체에 고정되어 있는 캡슐(140)에서 이탈을 하면 고정부(310)의 후방에 형성되는 주름부(320)가 펴지면서 1차적인 충격 하중을 흡수하게 된다. 그리고, 주름부(320)가 완전하게 펴지고나면 밴딩부(330)는 밴딩이 발생하게 된다. 다시말해, 밴딩부(330)는 상부 브라켓(130)이 캡슐(140)을 이탈하고 이때 상부 브라켓(130)에 연결된 고정핀(302)도 상부 브라켓(130)이 이동하는 방향으로 이동하면서 밴딩부(330)를 변형시키면서 2차 충격 하중을 흡수하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 충격 흡수 부재(300)는 주름부(320) 및 밴딩부(330)의 크기 및 두께 등을 각각 다르게 형성하거나 동일하게 형성하는 등 다양한 형태로 제작을 함으로써, 원하는 충격 하중을 제어할 수 있을 것이다.

또한, 종래의 테어링 플레이트(170)와 같이 찢어지면서 충격을 흡수하는 방식이 아닌, 충격 흡수 부재(300)에 주름부(320) 및 밴딩부(330)를 형성하여 자동차의 충돌시 발생하는 충격 하중을 이 주름부(320) 및 밴딩부(330)가 펴지는 방식으로 충격을 흡수하기 때문에 충격 하중을 용이하게 제어할 수 있음은 물론, 충격 하중을 흡수하는 것 또한 균일하고 원활하게 흡수할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 조향 컬럼의 마운팅 브라켓에 초기 하중을 흡수하는 주름부가 형성되고, 이후 충격 에너지를 흡수하는 밴딩부가 형성된 충격 흡수 부재를 구비함으로써, 충격 하중을 용이하게 제어할 수 있으며, 원활하게 충격 하중을 흡수할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 일단이 캡슐에 고정되고, 타단이 고정핀에 의해 상부 브라켓에 고정되는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼에 있어서,

   상기 충격 흡수 부재는

   체결 수단에 의해 상기 캡슐에 체결되는 고정부가 형성되며, 상기 고정부의 일단에 주름부가 형성되되, 상기 주름부와 일체로 형성되고 타측이 절곡 형성되어 상기 고정핀에 고정되는 밴딩부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주름부는 서로 마주보는 형태로 이격되게 형성되되 적어도 2개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 주름부는 다수의 반복적인 주름진 형태로 이루어지되 각각의 주름진 형태의 높이를 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 밴딩부는 소정의 간격을 가지도록 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 밴딩부는 주름진 형태로 형성되되 다수의 반복적인 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 부재가 구비된 조향 컬럼.

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