KR100263834B1 - Steering column fixing device for air-bag - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A mounting device for a steering column is provided to maximize the energy absorbing performance of the steering column by preventing the steering column from pre-collapsing and to early deploying an air bag by dividing a cowl bracket into an outer plate and an inner plate. CONSTITUTION: A steering column mounting device contains the cowl bracket. The cowl bracket is divided into an outer plate(10) and an inner plate(20). Both sides of the outer plate are bent inward to create a groove and a hole(12). The outer plate and a protection cover(31) are welded into a cowl cross member(30). The inner plate is bent toward the outer plate in a wide lower end portion(22) with notches and a hole(23) corresponding to the hole of the outer panel. Through two holes, the outer and the inner plate are combined each other. In case of a collision between two vehicles, an air bag is early deployed and the inner plate is pushed up as much as a stroke distance between both plates. However, the inner plate is no more pushed up since the lower end is bent and wide. Therefore, once an occupant hits on the air bag, a steering column(40) collapses to absorb impact.

Description

에어백용 조향컬럼 장착장치Steering Column Mounting Device for Airbag

본 발명은 에어백용 조향컬럼 장착장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 승객의 조기구속을 유도하도록 카울 브라켓을 외판과 내판으로 분리하여 구성한 에어백용 조향컬럼 장착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering column mounting device for an air bag, and more particularly to a steering column mounting device for an air bag configured by separating the cowl bracket into an outer plate and an inner plate so as to induce a passenger's control speed.

자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 조향장치는 조작기구, 기어기구, 및 링크기구로 이루어지며, 운전자의 조작력은 조작기구의 조향 휠을 돌림으로써 기어기구의 조향기어에 전달되며, 그 부분에서 감속됨과 동시에 운동의 방향이 바뀌어져 링크기구를 경유하여 너클 스핀들에 전달된다.The steering device for arbitrarily changing the driving direction of the vehicle is composed of a control mechanism, a gear mechanism, and a link mechanism, and the driver's operating force is transmitted to the steering gear of the gear mechanism by rotating the steering wheel of the control mechanism, and decelerated at that portion. At the same time the direction of motion is reversed and transmitted to the knuckle spindle via the link mechanism.

조작 기구는 조향 휠, 조향 축 및 조향 컬럼 등으로 이루어지며, 조향 축은 테이퍼부와 세레이션의 조합 또는 세레이션만에 의해 조향휠에 너트로 고정되게 되어 있고, 조향축은 직접 장착방법 또는 플렉시블 조인트를 통한 장착방법에 의해 조향 기어에 접속된다.The operating mechanism consists of a steering wheel, a steering shaft and a steering column, and the steering shaft is fixed to the steering wheel by a nut only by a combination of a taper and a serration or a serration, and the steering shaft uses a direct mounting method or a flexible joint. It is connected to the steering gear by the mounting method.

차량 충돌사고 등의 경우에는 충돌에 의한 차체 파손시에 조향장치가 운전자측으로 돌출하여 1차 충격을 가하게 되고 동시에 운전자가 관성으로 조향장치에 접촉하여 2차 충격을 받게 되며, 이러한 충격으로 부터 운전자의 부상을 경감시키기 위해 조향 컬럼 또는 조향축이 축방향으로 압축되어 변형함으로써 차량의 충돌에너지를 흡수하게 된다.In the case of a vehicle collision accident, the steering device protrudes toward the driver when the vehicle body is damaged due to the collision, and the first shock is applied. At the same time, the driver contacts the steering device with inertia and receives the second shock. To alleviate the injury, the steering column or steering shaft is compressed and deformed in the axial direction to absorb the collision energy of the vehicle.

그런데, 도 1 에 나타낸 바와같이, 종래의 카울 브라켓(1)은 일체형으로 되어 있고, 이 카울 브라켓(1)에 카울 크로스부재(2)가 용접되어, 카울 브라켓(1)을 매개로 조향컬럼에 장착된다. 그에따라, 종래에는 차량충돌후 엔진이 대시 보드(dash board)를 치게 되고 다시 대시 보드가 조형컬럼을 충격하면 컬럼에 부착된 하부 브라켓에 변형이 오게되고 하부컬럼과 상부컬럼이 상대변형을 일으켜 에너지 흡수공간인 컬럼 스트로크를 잠식한다. 따라서, 승객이 에어백과 충돌해 에어백을 미는 경우 컬럼 스트로크도 적고 슈라우드(shroud)가 끼어 변형거리가 더욱 줄어 컬럼이 에너지 흡수를 거의 하지 못하는 문제점이 있었다.By the way, as shown in FIG. 1, the conventional cowl bracket 1 is integrated, and the cowl cross member 2 is welded to this cowl bracket 1, and the cowl bracket 1 is connected to a steering column. Is mounted. Therefore, conventionally, when the engine hits the dash board after the collision of the vehicle, when the dash hits the molding column again, the lower bracket attached to the column is deformed, and the lower column and the upper column cause relative deformation and energy. The column stroke, which is an absorption space, is encroached. Therefore, when a passenger collides with the air bag and pushes the air bag, there is a problem that the column hardly absorbs energy due to fewer column strokes and shrouds, thereby reducing the deformation distance.

본 발명은 종래의 조향컬럼 장착장치의 전술한 바와같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 차량충돌시 조향컬럼의 사전붕괴를 방지하여 컬럼의 에너지흡수능력을 최대화하는 한편, 컬럼의 이동에 의해 에어백이 조기에 펼쳐서서 승객의 조기구속을 유도하도록 카울 브라켓을 외판과 내판으로 분리하여 구성한 에어백용 조향컬럼 장착장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the conventional steering column mounting apparatus, the object of which is to prevent the pre-collapse of the steering column during the collision of the vehicle to maximize the energy absorption capacity of the column, while the movement of the column It is to provide a steering column mounting device for an air bag by separating the cowl bracket into an outer plate and an inner plate so that the air bag is unfolded early to induce the passenger's mechanism.

도 1 은 종래의 조향컬럼 장착용 카울 브라켓을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a conventional steering column mounting cowl bracket.

도 2 는 본 발명에 따른 에어백용 조향컬럼 장착장치의 세부구조를 나타내는 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing the detailed structure of the steering column mounting device for an airbag according to the present invention.

도 3 은 도 2 에 도시된 에어백용 조향컬럼 장착장치의 조립상태의 정면도.Figure 3 is a front view of the assembled state of the steering column mounting apparatus for airbag shown in FIG.

도 4a 내지 도 4c 는 본 발명에 따른 에어백용 조향컬럼 장착장치의 충돌전, 충돌시, 및 승객접촉시의 상태를 각각 나타내는 도면.4a to 4c are views showing the state before the collision, the collision, and the passenger contact, respectively, of the airbag steering column mounting apparatus according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 외판 11 : 홈10: outer plate 11: home

12, 23, 24 : 구멍 20 : 내판12, 23, 24: hole 20: inner plate

21 : 노치 22 : 하단부21: notch 22: lower portion

30 : 카울 크로스멤버 31 : 보호커버30: cowl crossmember 31: protective cover

40 : 조향컬럼 41, 42 : 장착 브라켓40: steering column 41, 42: mounting bracket

50 : 래크 51 : 톱니50: rack 51: cogs

52 : 걸림쇠 53 : 스프링52: latch 53: spring

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 제공되는 에어백용 조향컬럼 장착장치는, 양측이 아래쪽으로 내향하여 굽혀져서 홈을 형성하고 또한 소정개소에 형성된 구멍을 가지며, 카울 크로스멤버에 용접되는 외판과 양측면의 소정위치에 노치가 각각 형성되어 있고, 폭이 넓은 하단부는 외판 쪽으로 굴절되어 있으며, 외판의 구멍에 대응하는 위치에 구멍이 형성되어 있고, 컬럼 장착용의 또다른 구멍이 형성된 내판으로 이루어지고, 외판의 홈에는 톱니를 갖는 래크가 끼워져 용접되며, 이 래크와 브라킷 내판의 노치 사이에는 스프링을 매개로 걸림쇠가 삽입된 구성으로 되어 있다.Steering column mounting apparatus for an air bag provided to achieve the above object of the present invention, both sides are bent inwardly downward to form a groove and also has a hole formed in a predetermined place, the outer plate and both sides welded to the cowl cross member The notches are formed at predetermined positions of the inner surface, the wide lower end portions are bent toward the outer plate, the holes are formed at positions corresponding to the holes of the outer plate, and the inner plate is formed with another hole for column mounting. A rack having teeth is inserted and welded to the groove of the outer plate, and a latch is inserted through the spring between the rack and the notch of the bracket inner plate.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 에어백용 조향컬럼 장착장치는, 카울 브라켓이 외판(10)과 내판(20)으로 분리되어 있으며, 외판(10)의 양측은 아래쪽으로 내향하여 굽혀짐으로써 홈(11)을 형성하도록 되어 있고 또한 소정개소에 구멍(12)이 형성되어 있다. 이 외판(10)은 카울 크로스멤버(30)에 용접되며, 카울 크로스멤버(30)의 외측에는 보호커버(31)가 용접된다. 또한, 내판(20)은 양측면의 소정위치에 노치(21)가 각각 형성되어 있고, 폭이 넓은 하단부(22)는 외판(10) 쪽으로 굴절되어 있으며, 외판(10)의 구멍(12)에 대응하는 위치에 구멍(23)이 형성되어 이 구멍과 상기 외판의 구멍(12)을 통해 볼트를 삽입하여 외판(10)과 내판(20)을 체결할 수 있다.As shown in Figure 2 and 3, the steering column mounting apparatus for an airbag according to the present invention, cowl bracket is separated into the outer plate 10 and the inner plate 20, both sides of the outer plate 10 inward downward The groove 11 is formed by bending toward the hole, and the hole 12 is formed in a predetermined position. The outer plate 10 is welded to the cowl crossmember 30, and the protective cover 31 is welded to the outside of the cowl crossmember 30. In addition, the inner plate 20 has notches 21 formed at predetermined positions on both sides thereof, and the wide lower end portion 22 is bent toward the outer plate 10 and corresponds to the hole 12 of the outer plate 10. A hole 23 is formed at a position to insert the bolt through the hole and the hole 12 of the outer plate to fasten the outer plate 10 and the inner plate 20.

또한, 내판(20)에는 조향컬럼(40)에 설치된 브라켓(41,42)에 장착하기 위한 또다른 구멍(24)이 내판 본체와 굴절된 하단부(22)에 각각 형성되어 있고, 구멍(24)에 볼트를 끼워 조향컬럼(40)을 보울트로 마운팅한다. 브라킷 외판(10)의 내부에는 래크(50)가 양측 홈(11) 사이에 끼워져 용접되며 래크(50)의 일면에 톱니(51)가 형성되어 있다.In addition, in the inner plate 20, another hole 24 for mounting to the brackets 41 and 42 provided in the steering column 40 is formed in the inner plate body and the bent lower end 22, respectively, and the hole 24 is provided. Insert the bolts into the steering column 40 to mount the bowl. Inside the bracket outer plate 10, the rack 50 is sandwiched between the two grooves 11 to be welded, and teeth 51 are formed on one surface of the rack 50.

브라킷 내판(20)은 한방향으로만 슬라이딩 할 수 있도록 브라킷 외판(10)에 끼워져 있고 걸림쇠(52)를 통해 래크(50)에 결합되며, 내판(20)의 노치와 걸림쇠(52) 사이에는 스프링(53)이 삽입되어 있다. 걸림쇠(52)는 스프링(53)의 작용에의해 컬럼의 윗쪽 방향으로는 자유롭게 움직이며 아랫방향으로는 래크(50)에 걸리게 되어 있다.The bracket inner plate 20 is fitted to the bracket outer plate 10 so as to slide in only one direction, and is coupled to the rack 50 through the catch 52, and between the notch and the catch 52 of the inner plate 20, a spring ( 53) is inserted. The latch 52 is free to move in the upper direction of the column by the action of the spring 53 and is caught by the rack 50 in the lower direction.

이와같이 구성된 본 발명에 에어백용 조향 컬럼 장착 브라켓의 작용에 대하여 도4a 내지 도 4c 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the steering column mounting bracket for an airbag according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 4A to 4C.

차량이 충돌전에는 도 4a 에 도시된 바와같이, 카울 브라켓의 외판(10)과 내판(20)의 후단부(21) 사이에 행정거리(L)가 유지된 상태로 있다.Before the vehicle collides, as shown in FIG. 4A, the stroke distance L is maintained between the outer plate 10 of the cowl bracket and the rear end 21 of the inner plate 20.

차량이 충돌하면 도 4b 에 도시된 바와같이, 대쉬보드(D)가 컬럼(40)을 충격하는 힘을 이용해 컬럼을 밀어올림으로써 에어백이 조기에 펼쳐지며, 이때 브라킷 내판(20)이 외판(10)과의 사이에 형성된 행정거리만큼 밀려올라가는데, 내판(20)의 하단부는 굴절되어 있고 폭이 넓으므로 윗쪽방향으로 행정거리(L)만큼 슬라이딩하면 더이상 진행하지 않게 된다. 이런 해정거리를 둔 이유는 대시가 강하게 밀려올때 컬럼이 윗방향으로 이탈되거나 필요이상으로 진행하는것을 막기위해서 이다.When the vehicle collides with each other, as shown in FIG. 4B, the airbag is prematurely deployed by pushing the column with the force of the dashboard D impacting the column 40, and the bracket inner plate 20 is the outer plate 10. It is pushed up by the stroke distance formed between the and, the lower end of the inner plate 20 is bent and wide, so the sliding upwards by the stroke length (L) does not proceed any more. The reason for this break is to prevent the column from deviating upwards or moving more than necessary when the dash is pushed hard.

그다음, 승객이 에어백에 접촉하면 도 4c 에 도시된 바와같이, 조향컬럼(40)이 비로소 붕괴됨으로써 승객의 충돌에너지를 흡수하며, 이때 컬럼이 미리 붕괴되어 있지 않으므로 컬럼이 흡수할 수 있는 에너지가 많아진다.Then, when the passenger touches the airbag, as shown in FIG. 4C, the steering column 40 finally collapses to absorb the collision energy of the passenger. At this time, since the column is not collapsed in advance, there is much energy that the column can absorb. Lose.

본 발명의 조향컬럼 장착장치는 에어백이 장착되는 차량에만 전용적으로 사용되어야 하는데, 그 이유는 에어백 비장착 차량에 있어서는 조향컬럼이 솟구쳐 올라오는 것이 오히려 운전자에게 불리하게 작용할 수 있기 때문이다.The steering column mounting apparatus of the present invention should be used exclusively for a vehicle equipped with an airbag, because in a vehicle without an airbag, the steering column may be raised against the driver.

상기한 본 발명의 에어백용 조향 컬럼 장착장치에 따르면, 차량 충돌시 대쉬 보드가 밀리는 힘을 이용하여 에어백이 조기에 펼쳐지는 조기 구속효과를 얻을 수 있고, 컬럼의 변형공간도 소실되지않고 확보됨으로써 컬럼의 에너지 흡수효율이 극대화될 수 있다.According to the steering column mounting apparatus for an airbag of the present invention described above, by using the force pushing the dash board in a vehicle collision, an early restraining effect of the airbag being deployed can be obtained early, and the deformation space of the column is ensured without losing the column. Energy absorption efficiency can be maximized.

또한, 컬럼의 에너지 흡수효율이 극대화되므로 그만큼 에어백의 크기나 화약량을 감소시켜도 동등한 효과를 얻을 수 있으므로, 원가절감과 더불어 불의의 에어백 폭발사고를 방지할 수 있는 안전성을 제공한다.In addition, since the energy absorption efficiency of the column is maximized, the equivalent effect can be obtained even by reducing the size or the amount of gunpowder accordingly, thereby providing safety to prevent an accidental airbag explosion and cost reduction.

Claims (1)

카울 크로스멤버가 고정되는 카울 브라켓을 가지는 에어백용 조향컬럼 장착장치에 있어서, 상기 카울 브라켓은, 아래쪽으로 내향하여 굽혀진 양측 부위에 홈을 형성하고 또한 소정개소에 형성된 구멍을 가지며, 상기 카울 크로스멤버에 용접되는 외판과 양측면의 소정위치에 노치가 각각 형성되어 있고, 폭이 넓은 하단부는 상기 외판 쪽으로 굴절되어 있으며, 상기 외판의 구멍에 대응하는 위치에 구멍이 형성되어 있고, 컬럼 장착용의 또다른 구멍이 형성된 내판으로 이루어지고, 상기 외판의 홈에는 톱니를 갖는 래크가 끼워져 용접되며, 이 래크와 브라킷 내판의 노치 사이에는 스프링을 매개로 걸림쇠가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 조향컬럼 장착장치.A steering column mounting apparatus for an airbag having a cowl bracket to which a cowl cross member is fixed, wherein the cowl bracket has grooves formed at both sides bent inwardly downward and has holes formed at predetermined positions, and the cowl crossmember The notches are respectively formed at predetermined positions on the outer plate and both sides welded to the outer plate, the wide lower end portions are bent toward the outer plate, and the holes are formed at positions corresponding to the holes of the outer plate, and further for column mounting. The inner plate is formed of a hole, the rack of the tooth is inserted into the groove of the outer plate is welded, and between the rack and the notch of the bracket inner plate, the clamping device for airbag steering column, characterized in that the latch is inserted through the spring. .