KR20090125534A

KR20090125534A - 진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치

Info

Publication number: KR20090125534A
Application number: KR1020080051696A
Authority: KR
Inventors: 신제훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-07

Abstract

본 발명은 자동차 스티어링칼럼 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동식 동력 조향장치(MDPS)가 수직방향으로 장착되는 스티어링 시스템에서 스티어링칼럼의 진동이 저감되도록 상부플레이트와 하부플레이트의 결합구조가 개선된 진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

스티어링칼럼을 카울크로스바에 고정시키기 위한 것으로, 상부플레이트와 하부플레이트가 상호 결합되어 이루어지는 자동차용 스티어링칼럼 고정장치에 있어서,

상기 카울크로스바와 결합되는 상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트의 각 결합부는 상기 스티어링칼럼의 진동저감을 위해서 일직선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치를 제공한다.

자동차, 스티어링칼럼, 카울크로스바, 전동식 동력조향장치, MDPS

Description

진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치{Steering Column Mounting Apparatus for Reduction of Vibration}

일반적으로, 자동차는 노면의 요철에 의한 진동과 엔진에 의한 진동발생요인을 갖고 있으며, 이러한 진동발생요인에 의해 발생된 진동은 차체와 차체에 고정된 부품을 전달된다.

자동차의 스티어링휠 또한 상술한 진동발생요인에 의해 운전자에게 직접 진동을 전달하는 부품으로, 상기 스티어링휠을 차체에 지지하는 구조에 의해 스티어링휠의 진동모드와 진동수가 결정된다.

도1에 도시된 바와 같이 자동차의 차실내 전방에는 스티어링휠(미도시) 및 스티어링칼럼(1)과 같은 스티어링 시스템이 차체에 고정되도록, 차폭 방향으로 수 평하게 배치되는 카울크로스바(2)가 설치되는바, 상기 카울크로스바(2)는 스티어링칼럼(1)과 수직하게 배치되며 차체의 양측 프론트필라(미도시)에 고정 설치된다.

도1에 나타낸 바와 같이 스티어링휠이 설치되는 상기 스티어링칼럼(1)은 스티어링칼럼 고정장치(10)를 매개로 카울크로스바(2)에 지지되는데, 상기 카울크로스바(2)는 엔진과 스티어링휠에서 전달되는 진동을 흡수하고 견딜 수 있도록 충분한 강도와 강성을 갖는 리지드 바(rigid bar)로서, 차체 길이방향에 대하여 직각으로 수평하게 차량의 프론트필라 측에 설치된다.

여기서, 상기 스티어링칼럼(1)의 일측에는 전동식 동력조향장치(MDPS)의 모터부(3)가 배치되는데, 상기 모터부(3)의 배치로 인하여 상기 스티어링칼럼 고정장치(10)가 도1에 도시된 바와 같이 상기 스티어링칼럼(1)에서 한쪽으로 치우치게 배치된다.

상기 스티어링칼럼 고정장치(10)는 크게 상부플레이트(11)와 하부플레이트(12)로 이루어지며, 상기 상부플레이트(11)와 하부플레이트(12)가 상호 결합에 의하여 상기 스티어링칼럼(1)과 카울크로스바(2)를 함께 감싸는 구조를 이룸으로써 상기 스티어링칼럼(1)이 상기 카울크로스바(2)에 지지된다.

여기서, 상기 스티어링칼럼 고정장치(10)의 상부플레이트(11)와 하부플레이트(12)의 상세한 고정구조는 도2 및 도3에 자세하게 나타나 있는바, 이를 통해 종래 스티어링칼럼 고정장치(10)의 구조와 문제점에 대해 알아본다.

도2는 도1의 "A"부위의 내부 결합구조를 보인 개략도이며, 도3은 종래 스티어링칼럼 고정장치(10)의 고정구조를 보인 설명도이다.

먼저, 도2에 도시된 바와 같이 카울크로스바(2)를 기준으로 그 상부에는 상부플레이트(11)가 배치되고 그 하부에는 하부플레이트(12)가 배치되며, 상기 상부플레이트(11)와 상기 하부플레이트(12)는 상기 카울크로스바(2)를 감싸면서 상호 결합된다.

이때, 상기 카울크로스바(2)와 결합되는 상기 상부플레이트(11)의 결합부 끝단(11a)과 상기 하부플레이트(12)의 결합부 끝단(12a)은 도2에 도시된 바와 같이 서로 어긋나 있는 구조를 갖게 되므로, 상기 스티어링칼럼 고정장치(10)와 상기 카울크로스바(2)의 결합강도가 낮아져 상기 스티어링칼럼(1)을 견고하게 지지하지 못하므로 스티어링칼럼(1)의 진동이 커지는 문제점이 있다.

또한, 도3에 도시된 바와 같이 종래에는 상기 상부플레이트(11)와 상기 하부플레이트(12)가 상호 결합되는 면적이 작아서 결합강도가 크지 못하므로 상기 스티어링칼럼(1)의 진동이 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 전동식 동력조향장치가 적용된 스티어링 시스템에서 스티어링칼럼 고정장치가 스티어링칼럼 상에서 어느 한 쪽으로 치우치더라도 그 결합구조를 개선함으로써 상기 스티어링칼럼의 진동을 저감시키는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

여기서, 상기 하부플레이트의 결합부는 결합강도가 증대되도록 상기 상부플레이트와의 결합면적이 증대된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트의 마운팅지점은 서로 접촉되는 곳 중에서 상기 카울크로스바로부터 최대 이격된 지점인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 전동식 동력조향장치가 적용된 스티어링 시스템에서 상부플레이트와 하부플레이트의 결합강도를 높여 스티어링칼럼에서의 진동이 카울크로스바로 보다 용이하게 전달되도록 함으로써 상기 스티어링칼럼의 진동이 대거 저감되는 특유의 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도4는 본 발명에 따른 자동차 스티어링칼럼 고정장치의 진동저감 구조를 보 인 도1의 "A"부위를 보인 개략도이고, 도5는 본 발명에 따른 스티어링칼럼 고정장치의 고정구조를 보인 설명도이다.

본 발명은 스티어링칼럼(1)을 카울크로스바(2)에 고정시키기 위한 스티어링칼럼 고정장치(100)에 관한 것으로, 상기 스티어링칼럼 고정장치(100)는 도4 및 도5에 나타낸 바와 같이 크게 상부플레이트(110)와 하부플레이트(120)로 이루어진다.

상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)는 상기 카울크로스바(2)의 상부와 하부에 각각 배치되고 상기 스티어링칼럼(1)과 카울크로스바(2)를 함께 감싸는 구조를 이루면서 상호 결합되어 상기 스티어링칼럼(1)이 상기 카울크로스바(2)에 고정되도록 한다.

즉, 상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)가 서로 결합됨에 따라 스티어링칼럼(1)이 상기 카울크로스바(2)에 고정지지되는데, 이때 상기 카울크로스바(2)와 결합되는 상기 상부플레이트(110) 및 상기 하부플레이트(120)의 각 결합부는 도4에 나타낸 바와 같이 상기 스티어링칼럼(1)의 진동저감을 위해서 일직선 상에 위치되도록 결합된다.

즉, 상기 상부플레이트(110)의 결합부 끝단(111)과 상기 하부플레이트(120)의 결합부 끝단(121)은 상기 카울크로스바(2) 상에서 서로 만나게 되는데, 이때 그 각 결합부의 끝단은 일직선상에 위치됨으로써 결합강도가 증대되어 상기 스티어링칼럼(1)과 상기 카울크로스바(2)를 보다 견고하게 지지하여 차체에서의 진동이 상기 스티어링칼럼(1)으로 전달되지 않도록 한다.

이와 같이 상기 스티어링칼럼(1)으로 전달되는 진동이 적어지면 상기 스티어링칼럼(1)의 떨림이 감소하여 사용자는 운전시 스티어링휠로부터 전달되는 진동을 거의 느끼지 못하게 된다.

통상 스티어링칼럼(1)에 전달되는 진동은 엔진에서 발생된 것이 차체를 통해 전달되는 것이 대부분인데, 이때 상기 스티어링칼럼(1)이 상기 카울크로스바(2)에 견고하게 지지되지 못하면 스티어링칼럼(1)의 진동이 상기 카울크로스바(2)로 완벽하게 전달되지 못해 상기 카울크로스바(2)에서 진동 흡수가 이루어지지 않는다.

즉, 상기 스티어링칼럼(1)은 상기 카울크로스바(2)에 견고하게 결합되어야 스티어링칼럼(1)의 진동이 카울크로스바(2)로 대거 전달되어 흡수된다.

참고로, 상기 스티어링칼럼(1)에서 발생된 진동의 전달성능을 측정하는 방법은, 상기 스티어링휠이나 스티어링칼럼(1)을 시험용 해머로 가진시킨 후 상기 스티어링칼럼(1)에서의 진동주파수를 측정함으로써 상기 스티어링칼럼(1)의 진동전달성능을 추정한다.

한편, 도5에 나타낸 바와 같이 상기 상부플레이트(110)와 결합되는 상기 하부플레이트(120)의 결합부는 상기 상부플레이트(110)와의 접촉면적이 증대되도록 구성된다.

즉, 상기 하부플레이트(120)의 결합부 면적이 증대되어 상기 상부플레이트(110)와의 접촉면적이 커짐으로써 전체적인 결합강도가 증대되는 것이다.

이렇게 상기 하부플레이트(120)의 결합부 면적을 증대시켜 상기 상부플레이 트(110)와 결합되는 면적이 늘어나면, 상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)의 결합강도가 전체적으로 증대되는바, 이에 따라 상기 스티어링칼럼(1)의 진동이 상기 카울크로스바(2)로 보다 용이하게 전달될 수 있게 된다.

또한, 상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)가 서로 접촉된 상태에서 상호 마운팅이 이루어져야 하는바, 상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)가 상호 고정 결합되도록 하는 마운팅지점(113)은 도5에 나타낸 바와 같이 상기 카울크로스바(2)에서 최대한 멀리 떨어진 곳이 바람직하다.

즉, 상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)의 마운팅지점(113)은 서로 접촉되는 곳 중에서 상기 카울크로스바(2)로부터 최대 이격된 지점이 되는데, 이와 같이 마운팅지점(113)을 카울크로스바(2)로부터 최대한 이격시켜서 진동을 최소화하는 것은 스티어링휠의 진동이 발생하는 현상을 이해하는 것이 필요하다.

카울크로스바(2)는 좌우로 길게 배치되어 차체에 고정되게 결합되는바, 스티어링휠의 진동은 상기 카울크로스바(2)를 기준으로 상하로 발생된다. 따라서, 상기 마운팅지점(113)이 상기 카울크로스바(2)로부터 멀수록 상하진동이 작아지게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 전동식 동력조향장치가 구비된 스티어링 시스템을 보인 사시도,

도2는 도1의 "A"부위의 내부 결합구조를 보인 개략도,

도3은 종래 스티어링칼럼 고정장치(10)의 고정구조를 보인 설명도,

도4는 본 발명에 따른 자동차 스티어링칼럼 고정장치의 진동저감 구조를 보인 도1의 "A"부위를 보인 개략도,

도5는 본 발명에 따른 스티어링칼럼 고정장치의 고정구조를 보인 설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스티어링칼럼 2 : 카울크로스바

110 : 상부플레이트 111 : 상부플레이트의 결합부 끝단

120 : 하부플레이트 121 : 하부플레이트의 결합부 끝단

113 : 마운팅지점

Claims

스티어링칼럼(1)을 카울크로스바(2)에 고정시키기 위한 것으로, 상부플레이트(110)와 하부플레이트(120)가 상호 결합되어 이루어지는 자동차용 스티어링칼럼 고정장치에 있어서,

상기 카울크로스바(2)와 결합되는 상기 상부플레이트(110) 및 상기 하부플레이트(120)의 각 결합부는 상기 스티어링칼럼(1)의 진동저감을 위해서 일직선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치.
제1항에 있어서, 상기 하부플레이트(120)의 결합부는 결합강도가 증대되도록 상기 상부플레이트(110)와의 결합면적이 증대된 것을 특징으로 하는 진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치.
제2항에 있어서, 상기 상부플레이트(110)와 상기 하부플레이트(120)의 마운팅지점(113)은 서로 접촉되는 곳 중에서 상기 카울크로스바(2)로부터 최대 이격된 지점인 것을 특징으로 하는 진동저감용 자동차 스티어링칼럼 고정장치.