KR20170137338A

KR20170137338A - 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치

Info

Publication number: KR20170137338A
Application number: KR1020160069316A
Authority: KR
Inventors: 오재문
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-13

Abstract

본 발명은 스티어링 컬럼에서 마운팅 브라켓의 측면 연장부에 대한 형상 변경을 통해 별도의 추가 부품없이 충돌시 슬롯부로부터 이탈하는 캡슐의 좌우방향 유동을 제한함으로써 정상적인 충돌 성능을 확보할 수 있는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치를 개시한다.
전술한 충격 흡수식 스티어링 장치는 컬럼 튜브와의 결합을 위해 상방향으로 볼록하게 절곡된 만곡부, 및 상기 만곡부를 중심으로 좌우측으로 연장되고 스티어링 휠을 향해 개구된 슬롯부를 갖춘 측면 연장부를 구비하는 마운팅 브라켓, 및 상기 마운팅 브라켓의 슬롯부에 대해 길이방향으로 이동 가능하게 조립되고 차체와의 결합을 위한 체결구멍을 갖춘 캡슐을 포함하고, 상기 측면 연장부는 상기 캡슐의 측부와 접촉 가능한 가이드 엠보를 구비한다.

Description

자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치{COLLAPSIBLE STEERING APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 스티어링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충격 흡수식 스티어링 컬럼에서 마운팅 브라켓의 측면 연장부에 대한 형상 변경을 통해 별도의 추가 부품없이 충돌시 슬롯부로부터 이탈하는 캡슐의 좌우방향 유동을 제한할 수 있는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 스티어링 장치는 충돌 사고시 운전자가 스티어링 휠에 부딪치면서 발생하는 상해의 정도를 최소화하기 위해 스티어링 컬럼이 축방향으로 변위될 수 있는 붕괴식(Collapse) 구조를 적용하고 있다. 이와 같은 충격 흡수식 스티어링 컬럼은 공개실용신안 제1999-0012048호의 충격 흡수식 조향컬럼 구조를 비롯하여 공개특허 제10-2008-0053425호의 스티어링 컬럼의 캡슐 구조 등에 공지되어 있다.

즉, 종래 충격 흡수식 스티어링 컬럼은 컬럼 튜브와 결합되는 마운팅 브라켓에 스티어링 휠을 향해 전방으로 개구된 슬롯을 형성하고, 이 슬롯의 내부에 충돌시 파괴될 수 있는 캡슐을 차체의 카울 크로스멤버에 결합하여 지지함으로써 구현되는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 캡슐은 단순히 마운팅 브라켓을 차체측에 고정시켜 주는 역할만 수행하기 때문에 충돌 사고의 발생시 마운팅 브라켓의 슬롯으로부터 캡슐이 외부로 이탈되는 경우에는, 스티어링 컬럼이 좌우방향으로 유동될 수밖에 없고, 이러한 스티어링 컬럼의 좌우 유동은 운전자와의 충돌을 통해 2차적인 상해를 유발하는 문제를 야기하게 된다.

이를 개선하기 위해 공개특허 제10-2015-0030049호(자동차의 충격흡수식 조향컬럼)는 충돌 사고의 발생시 캡슐이 스티어링 컬럼의 좌우방향 유동을 억제하고 직진성을 가지게 함으로써 충돌 성능을 향상시킬 수 있는 구성을 개시하고 있는 바, 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 스티어링 컬럼(1)의 컬럼 튜브(3)에는 마운팅 브라켓(5)이 결합되고, 상기 마운팅 브라켓(5)에는 캡슐(7)의 설치를 위한 슬롯부(5a)가 형성되며, 상기 캡슐(7)의 체결구멍(7a)을 통해 조립되는 볼트(미도시)를 매개로 상기 컬럼 튜브(3)는 차체측 카울 크로스멤버(미도시)에 대해 유동이 억제된 상태로 지지된다.

이 경우, 상기 마운팅 브라켓(5)의 슬롯부(5a)에는 충돌 사고시 상기 캡슐(7)의 좌우방향 유동을 억제하기 위한 별도의 가이드 블록(9)이 결합되고, 또한 상기 캡슐(7)은 상기 가이드 블록(9)과의 결합을 통해 좌우방향의 유동을 방지할 수 있는 연장부(7b)를 일체로 구비하게 된다.

이에 따라, 종래 자동차의 충격흡수식 스티어링 컬럼(1)에서는 충돌 사고의 발생시 상기 마운팅 브라켓(5)의 슬롯부(5a)로부터 상기 캡슐(7)이 이탈되는 경우에도 상기 캡슐(7)에 구비된 연장부(7b)가 상기 가이드 블록(9)에 의해 좌우방향의 유동을 억제 받을 수 있기 때문에 운전자의 2차 상해를 배제할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 충격흡수식 스티어링 컬럼(1)에서는 상기 마운팅 브라켓(5)의 슬롯부(5a)에 대해 상기 가이드 블록(9)이 추가로 설치되어야 할 뿐만 아니라 상기 캡슐(7)에도 연장부(7b)가 일체로 형성되어야 하므로, 기존 대비 부품 수량의 증대와 함께 중량의 증가, 및 원가 상승의 문제를 초래하게 된다.

공개실용신안 제1999-0012048호, 충격 흡수식 조향컬럼 구조 공개특허 제10-2008-0053425호, 스티어링 컬럼의 캡슐 구조 공개특허 제10-2015-0030049호, 자동차의 충격흡수식 조향컬럼

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 충격 흡수식 스티어링 컬럼에서 마운팅 브라켓의 측면 연장부에 대한 형상 변경을 통해 별도의 추가 부품없이 충돌시 슬롯부로부터 이탈하는 캡슐의 좌우방향 유동을 제한함으로써 정상적인 충돌 성능을 확보할 수 있는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 컬럼 튜브와의 결합을 위해 상방향으로 볼록하게 절곡된 만곡부, 및 상기 만곡부를 중심으로 좌우측으로 연장되고 스티어링 휠을 향해 개구된 슬롯부를 갖춘 측면 연장부를 구비하는 마운팅 브라켓, 및 상기 마운팅 브라켓의 슬롯부에 대해 길이방향으로 이동 가능하게 조립되고 차체와의 결합을 위한 체결구멍을 갖춘 캡슐을 포함하고, 상기 측면 연장부는 충돌 사고시 상기 캡슐의 좌우방향 유동을 억제하기 위해 상기 캡슐의 측부와 접촉 가능한 가이드 엠보를 구비한다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 측면 연장부는 상기 슬롯부를 중심으로 상기 만곡부에 인접하게 배치되는 내측 가이드부, 및 상기 내측 가이드부와 상기 슬롯부를 사이에 두고 대향된 위치로 배치되는 외측 가이드부를 구비하고, 상기 가이드 엠보는 상기 내측 가이드부와 상기 외측 가이드부 중 어느 하나에 형성되고, 상기 가이드 엠보는 상기 마운팅 브라켓의 측면 연장부에서 외부를 향해 일체로 돌출되도록 형성된다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 가이드 엠보는 상기 캡슐의 측부와의 접촉을 위한 적정의 길이로서 소정의 간격을 두고 길이방향으로 이격되게 배치되는 단편으로 구성된다.

본 발명은 충격 흡수식 스티어링 컬럼에서 마운팅 브라켓의 측면 연장부에서 캡슐의 측부와 접촉 가능한 가이드 엠보의 형성을 통해 별도의 추가 부품없이 충돌 사고의 발생시 슬롯부로부터 이탈하는 캡슐의 좌우방향 유동을 효과적으로 제한함으로써 정상적인 충돌 성능을 확보할 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 마운팅 브라켓의 측면 연장부에서 캡슐의 측부와 접촉 가능한 가이드 엠보를 내측 가이드부와 외측 가이드부 중 어느 하나에 한정하여 형성하는 간단한 구조 변경을 통해 충돌시 슬롯부로부터 길이방향으로 이탈하는 캡슐에 대한 좌우방향의 유동을 제한할 수 있으므로, 충격 흡수식 스티어링 컬럼을 구성하는 부품의 수량을 줄임과 더불어 부품의 전체 중량을 감소하고 원가를 절감할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 종래 충격 흡수식 스티어링 컬럼의 일부 구성부위를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 충격 흡수식 스티어링 컬럼에서 충돌시 캡슐의 변위상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼에서 충격 흡수식 구성부위를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 컬럼에서 충돌시 캡슐의 변위상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스티어링 컬럼에서 충격 흡수식 구성부위를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 3과 도 4를 참조로 하면, 본 발명에 따른 충격 흡수식 스티어링 컬럼(10)은 중공의 컬럼 튜브(12), 상기 컬럼 튜브(12)를 차체측 카울 크로스멤버(미도시)에 지지하기 위한 마운팅 브라켓(14), 상기 마운팅 브라켓(14)에 조립되고 충돌 사고의 발생시 파손되어 상기 컬럼 튜브(12)의 길이방향 붕괴를 유도하는 캡슐(16)을 포함하여 구성된다.

상기 컬럼 튜브(12)는 운전자에 의한 스티어링 휠의 조향시 조작력을 전달하는 스티어링 샤프트(미도시)를 내부에 수용하는 것으로, 상측 부위가 상기 마운팅 브라켓(14)과의 견고한 결합을 통해 차체측에 지지되는 구조로 설치된다.

상기 마운팅 브라켓(14)은 상기 컬럼 튜브(12)와의 결합을 위한 만곡부(14a), 상기 만곡부(14a)로부터 좌우로 일체로 연장되는 측면 연장부(14b), 및 상기 측면 연장부(14b)에서 스티어링 휠을 향해 전방으로 개구되는 슬롯부(14c)를 구비한다.

상기 만곡부(14a)는 상기 마운팅 브라켓(14)의 중앙부위에서 상방향으로 볼록하게 절곡되는 것으로, 상기 컬럼 튜브(12)와 직접적으로 결합되는 부위에 해당한다. 상기 측면 연장부(14b)는 상기 만곡부(14a)를 중심으로 좌우측으로 일체로 연장되는 부위에 해당한다. 상기 슬롯부(14c)는 상기 측면 연장부(14b)에서 스티어링 휠을 향해 전방으로 개구되는 형태의 트임부로서 상기 캡슐(16)의 설치를 위한 공간에 해당한다.

이 경우, 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)는 상기 슬롯부(14c)를 중심으로 상기 만곡부(14a)에 인접한 위치로 배치되는 내측 가이드부(14d), 및 상기 내측 가이드부(14d)로부터 상기 슬롯부(14c)를 사이에 두고 대향된 위치로 배치되는 외측 가이드부(14e)를 포함하여 구성된다. 특히, 상기 내측 가이드부(14d)와 상기 외측 가이드부(14e) 중 어느 하나는 충돌 사고의 발생시 상기 캡슐(16)의 좌우방향 유동을 억제하기 위해 상기 캡슐(16)의 측부와의 접촉을 위한 가이드 엠보(18)를 형성하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가이드 엠보(18)는 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)에 있어, 상기 내측 가이드부(14d)와 상기 외측 가이드부(14e) 중 어느 하나에 대해 접촉 가능한 위치로 배치될 수 있도록 구성되는 바, 이 경우, 상기 가이드 엠보(18)는 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)에서 외부를 향해 일체로 돌출되도록 구비된다.

즉, 상기 가이드 엠보(18)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외측 가이드부(14e)에서 길이방향으로 연장되도록 배치되어 상기 캡슐(16)의 측부에 대해 접촉 가능한 형태로 구성된다.

이 경우, 상기 가이드 엠보(18)는 상기 캡슐(16)의 측부와의 접촉을 위한 적정의 길이를 갖추도록 형성되는 바, 이때 적정의 길이는 충돌 사고의 발생시 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)에 형성된 슬롯부(14c)로부터 상기 캡슐(16)이 이탈할 때 상기 캡슐(16)의 좌우방향 유동을 효과적으로 억제할 수 있는 정도를 의미하는 것이다.

상기 캡슐(16)은 중앙에 차체측 카울 크로스멤버와의 결합을 위한 체결구멍(16a)을 형성하고, 좌우측 양단부에 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)에 형성되는 슬롯부(14c)와의 끼움 결합을 위해 각각 오목한 형태의 가이드 홈(16b)을 길이방향을 따라 길게 형성한다.

상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)와 상기 캡슐(16) 사이의 결합은 상기 측면 연장부(14b)의 내측 가이드부(14d)와 외측 가이드부(14e), 및 상기 캡슐(16)에 각각 다수의 형성된 관통구멍을 통해 주입되어 고착되는 몰딩핀(20)에 의해 이루어진다.

또한, 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도 5를 참조로 하면, 상기 가이드 엠보(18)는 상기 캡슐(16)의 측부와의 접촉을 위한 적정의 길이를 가짐과 동시에 소정의 간격을 두고 길이방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 일렬 형태의 단편(18a)의 구조로 형성된다.

이 경우, 상기 각각의 단편(18a)들 사이의 이격거리는 충돌 사고의 발생시 상기 캡슐(16)의 좌우방향 유동을 효과적으로 방지할 수 있는 최적의 길이를 의미하는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 충돌 사고의 발생시 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)에 형성된 슬롯부(14c)로부터 상기 캡슐(16)이 외부로 이탈할 때, 상기 측면 연장부(14b)에 일체로 구비되는 가이드 엠보(18) 또는 다수의 단편(18a)들을 매개로 상기 캡슐(16)의 좌우방향 유동을 효과적으로 제한할 수 있으므로 정상적인 충돌 성능을 보장할 수 있게 된다.

즉, 상기 마운팅 브라켓(14)의 측면 연장부(14b)에서 상기 내측 가이드부(14d)와 상기 외측 가이드부(14e) 중 어느 하나에서 외부를 향해 돌출되는 상기 가이드 엠보(18) 또는 다수의 단편(18a)들의 구성만으로도 충돌시 상기 슬롯부(14c)로부터 길이방향으로 이탈하는 상기 캡슐(16)에 대한 좌우방향의 유동을 효과적으로 제한할 수 있으므로, 종래 충격 흡수식 스티어링 컬럼에서 캡슐의 좌우방향 유동을 억제하기 위해 가이드 블록을 추가로 설치함과 더불어 캡슐에 연장부를 일체로 형성하는 등의 부품 추가 및 부품의 교체와 같은 설계 변경을 하지 않아도 되고, 이를 통해 부품의 수량 축소 및 그에 따른 중량 감소와 원가 절감의 경제적 효과를 구현할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-스티어링 컬럼 12-컬럼 튜브
14-마운팅 브라켓 14a-만곡부
14b-측면 연장부 14c-슬롯부
14d-내측 가이드부 14e-외측 가이드부
16-캡슐 16a-체결구멍
18-가이드 엠보 18a-단편
20-몰딩핀

Claims

컬럼 튜브와의 결합을 위해 상방향으로 볼록하게 절곡된 만곡부, 및 상기 만곡부를 중심으로 좌우측으로 연장되고 스티어링 휠을 향해 개구된 슬롯부를 갖춘 측면 연장부를 구비하는 마운팅 브라켓; 및
상기 마운팅 브라켓의 슬롯부에 대해 길이방향으로 이동 가능하게 조립되고 차체와의 결합을 위한 체결구멍을 갖춘 캡슐을 포함하고,
상기 측면 연장부는 상기 캡슐의 측부와 접촉 가능한 가이드 엠보를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 연장부는 상기 슬롯부를 중심으로 상기 만곡부에 인접하게 배치되는 내측 가이드부, 및 상기 내측 가이드부와 상기 슬롯부를 사이에 두고 대향된 위치로 배치되는 외측 가이드부를 구비하고, 상기 가이드 엠보는 상기 내측 가이드부와 상기 외측 가이드부 중 어느 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 가이드 엠보는 상기 마운팅 브라켓의 측면 연장부에서 외부를 향해 일체로 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 가이드 엠보는 상기 캡슐의 측부와의 접촉을 위한 적정의 길이로서 소정의 간격을 두고 길이방향으로 이격되게 배치되는 단편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 흡수식 스티어링 장치.