KR20140059493A - 스티어링칼럼의 장착구조 - Google Patents

스티어링칼럼의 장착구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 칼럼마운팅브라켓을 갖는 스티어링칼럼의 장착구조에 있어서, 상측은 차량의 후방을 향하고 하측은 차량의 전방을 향하도록 기울여져 장착되며 하단에 고정홀이 형성된 칼럼마운팅브라켓;과 상기 칼럼마운팅브라켓의 하측이 진입될 수 있도록 두 개의 세로면들과 상기 세로면들을 연결하는 가로면이 형성된 보스부를 갖는 페달모듈플레이트;와 칼럼마운팅브라켓의 하단이 세로면들 사이로 진입하면 상기 세로면에 형성된 끼움홀 및 상기 고정홀에 끼워져 칼럼마운팅브라켓을 고정하는 고정자; 및 상기 페달모듈레이트의 후방이동이 발생하면 상기 고정자를 이탈시키는 인플레이터;를 포함하고, 상기 칼럼마운팅브라켓의 하측 끝단과 가로면 사이는 이격되어 완충공간이 형성된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 스티어링휠의 팝업현상을 억제함으로서 전방충돌 시에도 에어백을 원래의 방향으로 전개시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

스티어링칼럼의 장착구조{Mounting structure of steering column}
본 발명은 스티어링칼럼의 장착구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 보닛(bonnet)이 돌출되지 않는 캡오버(cab over) 타입의 버스나 트럭에 장착되는 스티어링칼럼의 장착구조에 있어, 차량충돌 발생시 에어백의 전개방향이 변형되지 않도록 스티어링칼럼의 칼럼마운팅브라켓이 페달모듈플레이트와 완충공간을 두고 고정되되 고정부위는 파단될 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어링칼럼의 장착구조에 관한 것이다.
차량의 스티어링장치는 차량의 진행방향을 바꾸기 위한 장치로서 전륜을 선회시키는 구조로 되어 있다.
상기 스티어링장치는 운전자가 조작하는 스티어링휠, 상기 스티어링휠과 연결되어 회전력을 증감속시키고 로드휠측으로 선회력을 전달하는 기어박스 및 상기 기어박스와 로드휠을 연결하는 링크기구를 포함한다.
상기 링크기구는 랙&피니언 기어 또는 웜기어를 내장하여 스티어링휠의 회전력을 직선운동으로 변환해 기어박스로 전달한다. 상기 링크기구는 스티어링컬럼과 스티어링샤프트가 유니버셜조인트를 통해 연결되는 구조를 갖되 기어박스와 스티어링휠을 연결시키는 구조를 갖는다.
한편, 캡오버타입의 트럭과 버스는 본넷이 형성되지 않으므로, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 스티어링컬럼도 승용차량과 대비하여 더 수직으로 세워진 상태로 장착된다. 즉, 승용차의 경우에는 스티어링휠에 내장된 에어백이 운전자를 향해서 전개되어 승객 머리와 몸통의 상해치를 효율적으로 줄여줄 수 있으나, 캡오버 타입의 트럭 및 버스의 경우 에어백의 전개방향이 승용차에 비해 천장을 향하게 되므로 운전자의 몸통과 스티어링 휠의 충격량을 줄여주기 어렵다.
특히, 정면 충돌 발생시, 엑셀, 브레이크, 클러치가 장착되는 페달모듈플레이트의 후방 이동에 의해서 스티어링칼럼의 차체 고정을 위해 장착된 칼럼마운팅브라켓는 하단이 후방이동하게 된다. 이때, 상기 스티어링칼럼은 칼럼마운팅브라켓과 연결된 카울크로스바를 중심으로 회전하게 된다.
이에 따라, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 스티어링휠의 전방피칭 및 팝업 현상이 발생하게 되는데, 이러한 스티어링휠의 전방피칭 및 팝업현상은 운전자의 가슴 및 목 상해(변위)를 증가시키며, 에어백 전개 방향이 운전자가 아닌 천장 쪽을 향하게 하여 에어백의 효과를 감소시키게 한다.
종래 구조의 문제점을 도 1a 와 도 1b 를 참조하여 더 상세히 설명하면, 스티어링칼럼의 외부에 장착된 칼럼마운팅브라켓은 카울크로스바와 페달모듈플레이트에 고정되어 있되, 특히 모듈 플레이트와의 고정은 볼트로 체결되어 있다.
그리고, 상기 페달모듈플레이트에는 (엑셀 및 브레이크의) 실린더가 전방으로 돌출되어 있다. 이러한 구조에 따라서 차량 충돌 시 실린더와 페달모듈플레이트의 후방 이동은 피하기 어렵다. 이에 따라 정면충돌 발생시 칼럼마운팅브라켓 하단은 후방 이동하게 됨과 동시에 카울크로스바를 중심으로 회전하게 된다. 따라서, 상기 칼럼마운팅브라켓의 회전(전방 피칭)에 따라서 스티어링휠의 전방 피칭 및 팝업 현상도 동시에 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서 에어백의 팽창 시 운전자를 더욱 효율적으로 보호할 수 있도록 페달모듈플레이트와 칼럼마운팅브라켓가 그 사이에 완충공간(A: 도 2 참조)이 형성되되 연결이 파단될 수 있도록 결합됨으로서 차량 충돌 시 스티어링휠의 전방 피칭 및 팝업 현상을 방지할 수 있는 스티어링칼럼의 장착구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 카울크로스바에 결합된 칼럼마운팅브라켓을 갖는 스티어링칼럼의 장착구조에 있어서, 상측은 차량의 후방을 향하고 하측은 차량의 전방을 향하도록 기울여져 장착되며 하단에 고정홀이 형성된 칼럼마운팅브라켓;과 상기 칼럼마운팅브라켓의 하측이 진입될 수 있도록 두 개의 세로면들과 상기 세로면들을 연결하는 가로면이 형성된 보스부를 갖는 페달모듈플레이트;와 칼럼마운팅브라켓의 하단이 세로면들 사이로 진입하면 상기 세로면에 형성된 끼움홀 및 상기 고정홀에 끼워져 칼럼마운팅브라켓을 고정하는 고정자; 및 상기 페달모듈레이트의 후방이동이 발생하면 상기 고정자를 이탈시키는 인플레이터;를 포함하고, 상기 칼럼마운팅브라켓의 하측 끝단과 가로면 사이는 이격되어 완충공간(A)이 형성된다.
상기 고정자는 두 개가 각각의 세로면들에 끼워져 고정홀 내에서 서로 마주하도록 배치된다.
그리고, 상기 고정자는 자성체로 제조되고, 상기 고정홀에는 전기인가에 따라 자화되는 전자석이 고정자들 사이에 배치되도록 장착된다.
아울러, 상기 인플레이터는 칼럼마운팅브라켓에 장착되되, (압축가스 또는) 압축공기를 분사시켜 상기 고정자를 이탈시킨다.
본 발명의 고정자는 원통형 바(bar) 모양으로 형성되어 상기 고정자를 회전축으로 페달모듈플레이트와 칼럼마운팅브라켓의 축회전이 허용된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 스티어링휠의 팝업현상을 억제함으로서 전방충돌 시에도 에어백을 원래의 방향으로 전개시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 고정자는 전자석에 의해 고정됨으로 평상 시에는 칼럼마운팅브라켓과 페달모듈플레이트를 더욱 안정적으로 결합시킬 수 있다.
상기 고정자는 압축공기의 팽창압력(또는 폭발압력)에 의해 이탈됨으로 충돌발생시 신속하게 칼럼마운팅브라켓과 페달모듈플레이트를 파단시킬 수 있다.
상기 고정자는 칼럼마운팅브라켓과 페달모듈플레이트 사이의 축회전을 허용함으로서 차체에 조립이 더 용이하게 이뤄질 수 있다.
도 1a 는 종래의 구조에 따라 칼럼마운팅브라켓이 페달모듈플레이트 및 카울크로스바와 결합된 모습을 도시한 사시도 및 측면도,
도 1b 는 종래의 구조에서 페달모듈플레이트의 후방이동에 따라 스티어링휠에 팝업현상이 발생하는 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스티어링칼럼의 장착구조를 도시한 도면,
도 3 은 도 2 의 구조에서 차량의 전면 충돌이 발생하였을 때 고정자가 이탈되는 모습을 도시한 도면,
도 4 는 차량의 전면 충돌 발생 시 칼럼마운팅브라켓과 페달모듈플레이트의 분리가 실행되는 단계들 표시한 순서도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스티어링칼럼의 장착구조를 더욱 상세하게 설명한다.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 스티어링칼럼은 스티어링휠(70)의 아래에 배치되어 외부에는 칼럼마운팅브라켓(10)이 장착되되, 상측은 차량의 후방을 향하고 하측은 차량의 전방을 향하도록 기울여져 장착되며 하단에 고정홀(11)이 형성된다. 상기 칼럼마운팅브라켓(10)의 상측으로는 전술한 바와 같이 카울크로스바(60)가 결합되며, 하측으로는 페달모듈플레이트(20)와 결합된다.
상기 페달모듈플레이트(20)는 브레이크페달, 클러치페달, 엑셀페달과 연결된 실린더(23)가 장착되고, 상기 칼럼마운팅브라켓(10)의 하측이 진입될 수 있도록 보스부(21)가 형성된다. 상기 보스부(21)는 페달모듈플레이트(20)에서 상단에서 후방측을 향하여 절곡된 모양으로 형성되되, 두 개의 세로면들(21a)과 상기 세로면들(21a)을 연결하는 가로면(21b)이 형성된다.
그리고, 상기 페달모듈플레이트(20)와 칼럼마운팅브라켓(10)은 고정자(30)를 통하여 결합된다. 상기 고정자(30)는 원통형 바(bar) 모양으로 형성되어 칼럼마운팅브라켓(10)의 하단이 세로면들(21a) 사이로 진입하면 상기 세로면(21a)에 형성된 끼움홀(22: 도 3 의 도면부호 참조) 및 상기 고정홀(11)에 끼워진다.
따라서, 상기 고정자(30)를 회전축으로 페달모듈플레이트(20)와 칼럼마운팅브라켓(10)의 축회전이 허용된다. 상기 고정자(30)는 칼럼마운팅브라켓(10)의 하측 끝단과 가로면(21b) 사이에 소정의 크기로 완충공간(A)이 형성되는 곳에 위치되도록 구성된다.
또한, 상기 칼럼마운팅브라켓(10)에는 페달모듈레이트(20)의 후방이동이 발생하면 상기 고정자(30)를 이탈시키도록 압축공기(또는 압축가스)를 분사 또는 폭발시키는 인플레이터(40)가 장착된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 고정자(30)는 두 개가 각각의 세로면들(21a)에 끼워져 고정홀(11) 내에서 서로 마주하도록 배치된다. 그리고, 상기 고정자(30)는 자성체로 제조되고, 상기 고정홀(11)에는 전기인가에 따라 자화되는 전자석(50)이 고정자들(30) 사이에 배치되도록 장착된다.
상기 전자석(50)은 전방 충돌을 감지하는 FIS(front impact sensor)와 통신하는 ECU(electronic control unit) 에 연결되어 전원인가가 제어된다. 상기 전자석(50)은 (충돌이 발생하지 않는) 평상시에는 전원이 인가되어 양측의 고정자들(30)을 원래의 위치에 고정시킨다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이, ECU가 FIS 로부터 차량충돌을 감지하게되면, 상기 ECU는 전자석(50)으로의 전원인가를 차단하고 인플레이터(40)를 활성화시킨다. 전원인가가 차단됨에 따라 자력에 의해 구속됐던 고정자(30)는 구속이 해제됨과 동시에 인플레이터(40)에 의해 고정홀(11) 내에서 증가된 공압에 따라 외부로 이탈된다.
따라서, 도 3 에 도시된 바와 같이 페달모듈플레이트(20)가 후방이동하여도 상기 페달모듈플레이트(20)와 칼럼마운팅브라켓(10)의 결합은 해제되므로 칼럼마운팅브라켓(10)에 가해지는 충격은 차단된다(또는, 완충공간(A)만큼 칼럼마운팅브라켓에 가해지는 충격은 저감된다).
그러므로, 상기와 같은 구성의 본 발명은 페달모듈플레이트(20)부터 칼럼마운팅브라켓(10)으로 가해지는 충격을 차단함으로서 스티어링휠(70)의 팝업현상을 억제하여 상기 스티어링휠(70)에 내장된 에어백의 전개방향을 변형시키지 않을 수 있다.
아울러, 상기 고정자(30)는 전자석에의해 고정됨으로 평상시에는 칼럼마운팅브라켓(10)과 페달모듈플레이트(20)를 안정적으로 결합시키며, 상기 고정자(30)는 압축공기의 팽창압력에 의해 이탈됨으로 충돌발생시 신속하게 칼럼마운팅브라켓(10)과 페달모듈플레이트(20)를 파단시킬 수 있다.
이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 칼럼마운팅브라켓
11 : 고정홀
20 : 페달모듈플레이트
30 : 고정자
40 : 인플레이터
50 : 전자석

Claims (5)

  1. 칼럼마운팅브라켓을 갖는 스티어링칼럼의 장착구조에 있어서,
    상측은 차량의 후방을 향하고 하측은 차량의 전방을 향하도록 기울여져 장착되며 하단에 고정홀이 형성된 칼럼마운팅브라켓;과
    상기 칼럼마운팅브라켓의 하측이 진입될 수 있도록 두 개의 세로면들과 상기 세로면들을 연결하는 가로면이 형성된 보스부를 갖는 페달모듈플레이트;와
    칼럼마운팅브라켓의 하단이 세로면들 사이로 진입하면 상기 세로면에 형성된 끼움홀 및 상기 고정홀에 끼워져 칼럼마운팅브라켓을 고정하는 고정자; 및
    상기 페달모듈레이트의 후방이동이 발생하면 상기 고정자를 이탈시키는 인플레이터;를 포함하고,
    상기 칼럼마운팅브라켓의 하측 끝단과 가로면 사이는 이격되어 완충공간이 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링칼럼의 장착구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자는 두 개가 각각의 세로면들에 끼워져 고정홀 내에서 서로 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링칼럼의 장착구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 고정자는 자성체로 제조되고, 상기 고정홀에는 전기인가에 따라 자화되는 전자석이 고정자들 사이에 배치되도록 장착된 것을 특징으로 하는 스티어링칼럼의 장착구조.
  4. 제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인플레이터는 칼럼마운팅브라켓에 장착되되, 압축공기를 분사시켜 상기 고정자를 이탈시키는 것을 특징으로 하는 스티어링칼럼의 장착구조.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 고정자는 원통형 바(bar) 모양으로 형성되어 상기 고정자를 회전축으로 페달모듈플레이트와 칼럼마운팅브라켓의 축회전이 허용되는 것을 특징으로 하는 스티어링칼럼의 장착구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101661530B1 (ko) * 2015-07-13 2016-09-30 유한회사 유지피디자인 버스용 스티어링 컬럼 마운팅 장치

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