KR20080017840A - Collision energy absorbing steering column for motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼을 나타낸 도면,1 is a view showing a shock absorbing steering column of a vehicle according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼의 테어링 플레이트를 나타낸 사시도,2 is a perspective view showing a tearing plate of a shock absorbing steering column of a vehicle according to the prior art;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼의 테어링 플레이트를 나타낸 사시도이고,3 is a perspective view illustrating a tearing plate of an impact absorbing steering column of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 테어링 플레이트의 충격 조절부가 많은 양의 충격을 흡수하는 상태를 나타낸 요부 확대 단면도,Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main portion showing a state in which the impact control unit of the tearing plate according to the first embodiment of the present invention absorbs a large amount of impact;
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 테어링 플레이트의 충격 조절부가 적은 양의 충격을 흡수하는 상태를 나타낸 요부 확대 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of the main portion showing a state in which the impact control unit of the tearing plate according to the second preferred embodiment of the present invention absorbs a small amount of impact.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
300: 테어링 플레이트(Tearing Plate)300: tearing plate
310: 플레이트부 312: 체결공310: plate 312: fastening hole
320: 고정판 322: 고정홀320: fixing plate 322: fixing hole
330: 테어링 그루브(Tearing Groove)330: tearing groove
332: 홈부 340: 충격 조절부332: groove 340: impact control unit
본 발명은 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 테어링 그루브에 충격 조절부를 형성하여 여러 상황에 따라 달라지는 충격량 및 초기 하중의 크기에 따라 충격 흡수량을 조절할 수 있도록 한 테어링 플레이트를 구비하는 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorbing steering column of a motor vehicle. More specifically, the present invention relates to a shock absorbing steering column of a vehicle having a tearing plate, in which an impact control unit is formed in a tearing groove so that the shock absorbing amount can be adjusted according to the amount of impact and initial load depending on various situations.
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. In general, the steering column is a device that is formed to surround the steering shaft that transmits the rotational force generated by the driver's steering wheel to the rack-pinion mechanism part to support the rotation of the steering shaft, and is coupled to the vehicle body through the bracket to fix the steering shaft position. . Such a steering column has a collapsing function in which both the steering column and the steering shaft are contracted in the axial direction in order to prevent the driver's upper body from being hit by the steering wheel in the event of a car crash. That is, when a collision accident occurs while driving a car, the upper body of the driver hits the steering wheel by inertia. When the upper body of the driver hits the steering wheel, the steering column and the steering shaft provided at the lower part of the steering wheel contract. It is to reduce the shock received.
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. 이러한 상황에 대처하기 위해서 테어링 플레이트(Tearing Plate)를 구비한 조향장치가 개발되었다.However, the impact that the driver exerts on the steering wheel is inevitably different according to the driver's condition and the vehicle's condition. For example, when the speed of the car is fast, the impact is large, and when the speed of the car is slow, the impact may be weak. In addition, the amount of impact applied to the steering wheel will vary according to various situations, such as whether the driver wears a seat belt and whether the airbag operates. To cope with such a situation, a steering apparatus having a tearing plate has been developed.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 충격 흡수식 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.1 is a view showing a shock absorbing steering column of a vehicle according to the prior art. As illustrated, the shock absorbing
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.The
도 2는 종래 자동차의 충격 흡수식 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. 그 리고 테어링 플레이트(170)에는 일정한 깊이의 홈(h)이 형성된 테어링 그루브(Tearing Groove: 210)가 구비된다.2 is a view showing a tearing plate of a shock absorbing steering column of a conventional vehicle. As shown, the
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.When the
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. However, as described above, the
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 테어링 그루브에 충격 조절부를 형성하여 여러 상황에 따라 달라지는 충격량 및 초기 하중의 크기에 따라 충격 흡수량을 조절할 수 있도록 한 테어링 플레이트를 구비하는 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼을 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention provides a shock absorbing steering column of a vehicle having a tearing plate formed by adjusting an impact control unit on a tearing groove to adjust the amount of shock absorbing according to the amount of impact and initial load depending on various situations. The purpose is to provide.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측이 조향 컬럼의 상부 브라켓에 구비되는 캡슐에 고정되고, 타측이 상기 상부 브라켓에 고정되어 자동차의 충돌 시 파단되는 테어링 그루브가 형성된 테어링 플레이트를 구비하는 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼에 있어서, 상기 테어링 그루브의 일측에 충격 조절부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the one side is fixed to the capsule provided in the upper bracket of the steering column, the other side is fixed to the upper bracket is provided with a tearing plate formed with a tearing groove that is broken when the vehicle crashes In a shock absorbing steering column of an automobile, an impact absorbing steering column of an automobile is provided, wherein an impact control unit is formed on one side of the tearing groove.
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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 충격 흡수식 조향 컬럼의 테어링 플레이트를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테어링 플레이트(300)는 플레이트부(310), 상부 브라켓(130)에 고정되는 고정판(320), 자동차의 충돌시 파단되어 충격을 흡수하는 테어링 그루브(330) 및 테어링 그루브(330)에 형성되는 충격 조절부(340)를 포함하여 구성된다.3 is a perspective view showing a tearing plate of a shock absorbing steering column of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention. As shown, the
플레이트부(310)는 절곡 형성되어 상측에는 캡슐(140)에 고정될 수 있도록 체결공(312)이 형성되고 하측에는 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 파단되는 테어링 그루브(330)가 형성된다. 또한, 플레이트부(310)의 중간측에는 상부 브라켓(130)에 고정되는 고정판(320)이 구비된다.
고정판(320)은 일면에 고정홀(322)이 형성되며, 고정 부재(160)에 삽입되어 상부 브라켓(130)에 고정된다. 여기서, 고정 부재(160)로는 일반적으로 볼트, 핀 등 다양한 부재가 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 리벳으로 고정됨이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.The
또한, 고정판(320)은 일측면이 하향 연장되게 절곡 형성되며, 양측면을 따라 플레이트부(310)에 형성되는 테어링 그루브(330)에 연결된다. 즉, 테어링 그루브(330)의 일측은 플레이트부(310)에 연결되며 타측은 고정판(320)에 연결되어 충돌시 상부 브라켓(130)에 고정된 고정판(320)과 캡슐(140)에 고정된 플레이트부(310)가 서로 상대 이동하므로 테어링 그루브(330)가 파단되면서 충격을 흡수하는 것이다. In addition, the
테어링 그루브(330)에는 충격 흡수에 용이하도록 'V' 자 형상으로 이루어지는 홈부(332)가 형성되며 테어링 그루브(330)의 일측에는 충격 조절부(340)가 소정 길이로 형성된다.The
충격 조절부(340)는 테어링 그루브(330)의 홈부(332)에 형성되며 그 형상에 따라 테어링 그루브(330)보다 많은 양의 충격을 흡수하거나 적은 양의 충격을 흡수할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 테어링 플레이트의 충격 조절부가 많은 양의 충격을 흡수하는 상태를 나타낸 요부 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 충격 조절부(340)는 테어링 그루브(330)의 홈부(332)의 저면으로부터 소정 높이로 형성된다. 다만, 테어링 그루브(330)의 높이(H)와 동일하거나 테어링 그루브(330)의 높이(H)보다 낮은 높이(H')로 형성되게 할 수도 있다. Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion showing a state in which the impact control unit of the tearing plate according to the first embodiment of the present invention absorbs a large amount of impact. As shown, the
이렇게 충격 조절부(340)가 홈부(332)를 메우고 있기 때문에, 테어링 그루 브(330)가 파단되다가 충격 조절부(340) 근처에서는 파단 속도가 떨어진다. 즉, 충격 조절부(340)에서 큰 충격 하중 흡수가 일어나는 것이다.Since the
여기서, 테어링 그루브(330)의 높이(H)는 홈부(332)의 중앙부 끝단에서 플레이트부(310)의 상단까지의 거리를 말하고, 충격 조절부(340)의 높이(H')는 홈부(332)의 중앙부 끝단에서 충격 조절부(340)의 상단까지의 거리를 말한다.Here, the height (H) of the
또한, 충격 조절부(340)는 테어링 그루브(330)의 홈부(332)에 다양한 단차를 가지도록 형성되거나 다수개로 형성되어도 무방하다.In addition, the
즉, 본 발명에 의하면, 충격 조절부(340)의 높이(H') 또는 충격 조절부(340)의 수에 다양한 변화를 줌으로써, 충격 흡수량의 조절이 가능할 뿐만 아니라, 충돌 시험시 충격 조절부(340)의 높이(H')를 조절하면서 다양하게 발생하는 충격의 크기에 대한 정보 획득이 가능하게 된다.That is, according to the present invention, by varying the height (H ') of the
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 테어링 플레이트의 충격 조절부가 적은 양의 충격을 흡수하는 상태를 나타낸 요부 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 테어링 플레이트(300)는 테어링 그루브(330)에 전해지는 충격의 크기보다 적은 양의 충격을 흡수하도록 테어링 그루브(330)가 형성된 플레이트부(310)의 두께(T)보다 작은 두께(T')를 가지도록 충격 조절부(340)를 테어링 그루브(330)의 홈부(332)에 하측으로 함몰되게 형성하거나 테어링 그루브(330)의 홈부(332)의 일부를 절개하여 구멍의 형태를 취하도록 함으로써, 테어링 그루브(330)가 파단되면서 충격을 흡수할 때, 충격 조절부(340)에서는 더 적은 양의 충격을 흡수하게 된다.5 is an enlarged cross-sectional view of the main portion showing a state in which the impact control unit of the tearing plate according to the second preferred embodiment of the present invention absorbs a small amount of impact. As shown, the
여기서, 테어링 그루브(330)가 형성된 플레이트부(310)의 두께(T)는 테어링 그루브(330)의 홈부(332) 중앙부 끝단에서 플레이트부(310)의 하단까지의 거리를 말하는 것이고, 충격 조절부(340)의 두께(T')는 테어링 그루브(330)의 홈부(332) 중앙부 끝단에서 충격 조절부(340)의 상단까지의 거리를 말한다.Here, the thickness T of the
이와 같은 충격 조절부(340)는 테어링 그루브(330)의 홈부(332)에 다양한 단차를 가지도록 형성될 수 있으며, 테어링 그루브(330)의 홈부(332)에 다수개 형성되어도 무방하다.The
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. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 테어링 그루브에 충격 조절부를 형성하여 여러 상황에 따라 달라지는 충격량 및 초기 하중의 크기에 따라 충격 흡수량을 조절할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the impact adjusting portion is formed in the tearing groove, and thus, the amount of impact absorption can be adjusted according to the amount of impact and initial load depending on various situations.
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