KR20200098787A

KR20200098787A - 차량의 스티어링 컬럼

Info

Publication number: KR20200098787A
Application number: KR1020190016087A
Authority: KR
Inventors: 노병우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-08-21
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: CN111547125B; US10953909B2; US20200255051A1; DE102019210433A1; KR102663610B1; CN111547125A

Abstract

본 발명은 차량의 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 어퍼컬럼(20)에 형성된 가이드슬롯(21)이 충돌력 방향(F1)과 동일한 방향으로 연장되게 형성되어서 충돌력 방향(F1)과 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1)이 서로 일치된 구조이고, 가이드슬롯(21)속에 삽입된 텔레가이드(50)가 가이드슬롯(21)과 면접촉을 이루도록 설치된 구조로, 이를 통해 충돌 초기에 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 보다 원활히 구현할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량의 스티어링 컬럼{STREEING COLUMN OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사고시 스티어링 컬럼에 가해지는 충돌력 방향과 스티어링 컬럼의 컬랩스(collapse) 방향을 동일하게 설정해서 충돌 초기 원활한 컬랩스를 유도할 수 있는 차량의 스티어링 컬럼에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량의 스티어링 컬럼은 상단에 스티어링 휠이 장착되고 하단은 기어박스와 연결되어서 운전자의 조향 조작력을 양측 차륜에 전달할 수 있도록 구성된다.

또한, 스티어링 컬럼은 상측과 하측으로 분리되게 구성되어서 사고시 운전자와 스티어링 휠이 밀착될 때 전체 길이가 수축되게 변화되고, 길이 변화시 충격을 흡수함에 따라 운전자의 부상을 경감시켜주는 충격흡수 기능을 기본적으로 구비하고 있다.

즉, 사고시 발생된 충격에 의해 운전자의 상체가 스티어링 휠에 부딪치게 되면, 어퍼컬럼이 로어컬럼쪽으로 이동되면서 스티어링 컬럼의 전체 길이가 수축되고, 이러한 스티어링 컬럼의 수축작용을 통해 운전자의 상체가 스티어링 휠에 부딪칠 때에 발생하는 충격을 흡수하게 됨으로써 운전자의 부상을 경감시킬 수 있게 되는 것이다.

그런데, 종래의 스티어링 컬럼은 사고시 운전자의 상체가 스티어링 휠에 부딪침에 따라 발생하는 충돌력 방향과 충돌력에 의한 스티어링 컬럼의 컬랩스 방향(수축방향)이 서로 다르고, 이로 인해 충돌 초기 원활한 컬랩스가 진행되지 못함에 따라 운전자의 상해를 가중시키는 단점이 있다.

즉, 사고발생시 운전자의 상체는 관성력에 의해 거의 수평으로 전방 이동해서 스티어링 휠에 부딪치게 되고, 이로 인해 스티어링 컬럼의 충돌력 방향은 전방쪽으로 수평방향이 된다.

그리고, 스티어링 컬럼은 전후방향으로 배치되되 전방이 낮고 운전자를 향하는 후방이 전방보다 높게 배치된 경사구조로, 이로 인해 스티어링 컬럼의 컬랩스 방향은 전방쪽으로 하향된 경사방향이 된다.

따라서, 전방쪽으로 수평한 스티어링 컬럼의 충돌력 방향과 전방쪽으로 하향 경사진 스티어링 컬럼의 컬랩스 방향이 서로 일치되지 않음에 따라, 충돌 초기 원활한 컬랩스가 진행되지 못하고, 이로 인해 스티어링 컬럼에 의해 운전자의 상해치가 가중되는 단점이 있다.

또한, 스티어링 컬럼의 충돌력 방향과 컬랩스 방향이 서로 일치되지 않음에 따라 컬랩스 진행시 스티어링 컬럼의 부품사이에 끼임현상이 발생하고, 이러한 부품의 끼임현상으로 인해 부품의 내구성이 감소하게 되는 단점도 발생하게 된다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 제10-2014-0073844호

본 발명은, 사고시 운전자의 상체가 스티어링 휠에 부딪침에 따라 발생하는 충돌력 방향과 충돌력에 의한 스티어링 컬럼의 컬랩스 방향을 동일한 방향으로 일치시킨 차량의 스티어링 컬럼으로, 이를 통해 충돌 초기 원활한 컬랩스를 유도할 수 있도록 해서 스티어링 컬럼에 의해 운전자의 상해가 가중되는 것을 방지할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 충돌력 방향과 컬랩스 방향의 일치를 통해 컬랩스 진행시 스티어링 컬럼을 구성하는 부품끼리의 끼임현상을 방지하고, 이를 통해 부품의 내구성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 스티어링 컬럼은, 로어컬럼 및 일단이 로어컬럼과 끼워져서 중첩되고 타단에 스티어링 휠이 결합된 어퍼컬럼을 포함하고; 상기 어퍼컬럼에는 사고시 발생한 충돌력 방향과 동일방향으로 연장된 가이드슬롯이 형성되고; 상기 가이드슬롯에 틸트볼트가 관통하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 틸트볼트에 결합되고 가이드슬롯과 면접촉으로 설치된 것으로 충돌 초기에 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동을 안내하는 텔레가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 틸트볼트는 텔레가이드를 관통해서 일체화되게 결합되고; 상기 텔레가이드에는 가이드슬롯의 상부면 및 하부면과 면접촉을 이루도록 평면구간이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬롯의 상부면과 텔레가이드의 평면구간의 면접촉 및 가이드슬롯의 하부면과 텔레가이드의 평면구간의 면접촉은 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동시 텔레가이드에 눌림이 발생하더라도 지속적으로 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 텔레가이드는 경량화 및 가이드슬롯과의 마찰을 줄이기 위해 플라스틱 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 텔레가이드는 경량화를 위해 플라스틱 재질로 형성되고; 상기 텔레가이드의 평면구간에 가이드슬롯과의 마찰을 줄이기 위해 어퍼컬럼과 동일한 재질의 알루미늄 박판이 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼은, 로어컬럼 및 어퍼컬럼을 포함하고; 충돌 초기 운전자가 스티어링 휠에 부딪침에 따라 발생하는 충돌력 방향과 충돌력에 의해 어퍼컬럼이 로어컬럼쪽으로 이동하는 컬랩스 방향이 동일하도록 구성된 특징으로 한다.

상기 충돌력 방향과 컬랩스 방향은 전방을 향하는 수평방향인 것을 특징으로 한다.

상기 어퍼컬럼에는 전후의 수평방향을 따라 연장된 가이드슬롯이 형성되고; 상기 가이드슬롯에 틸트볼트가 관통하도록 설치되고; 상기 틸트볼트에는 가이드슬롯과 면접촉으로 설치되는 텔레가이드가 결합되고; 상기 어퍼컬럼은 충돌 초기 가이드슬롯과 텔레가이드가 면접촉을 이룬 상태로 전후의 수평방향인 컬랩스 방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼은, 어퍼컬럼에 형성된 가이드슬롯이 충돌력 방향과 동일한 방향으로 연장되게 형성되어서 충돌력 방향과 어퍼컬럼의 컬랩스 방향을 서로 일치시킨 구성으로, 이를 통해 충돌 초기에 가이드슬롯과 텔레가이드의 끼임현상 발생을 없앨 수 있게 됨에 따라 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동을 보다 원활히 구현할 수 있게 되고, 이 결과 사고시 스티어링 컬럼에 의해 운전자의 상해가 가중되는 현상을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 충돌력 방향과 컬랩스 방향의 일치를 통해 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동시 가이드슬롯과 텔레가이드의 끼임현상 발생을 방지할 수 있게 됨에 따라 부품의 내구성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가이드슬롯과 텔레가이드의 면접촉 설치구조를 통해서 충돌 초기에 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동을 보다 원활히 구현할 수 있는 장점이 있으며, 특히 가이드슬롯과 텔레가이드의 면접촉 구조를 통해서 사고시 충돌력 방향과 컬랩스 방향이 불일치하는 경우에서도 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동을 원활히 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 충돌력 방향과 컬랩스 방향이 동일 방향으로 일치된 스티어링 컬럼의 도면,
도 2는 도 1의 어퍼컬럼에서 가이드슬롯이 형성된 부위의 확대도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 텔레가이드를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 로어컬럼(10) 및 어퍼컬럼(20)을 포함한다.

로어컬럼(10)의 하단은 기어박스와 연결되고 구성되고, 로어컬럼(10)의 상단은 어퍼컬럼(20)의 하단속에 끼워져서 중첩을 이루도록 구성되고, 어퍼컬럼(20)의 상단에는 스티어링 휠(30)이 결합된다.

충돌 사고가 발생하면 관성력에 의해 운전자(1)의 상체가 스티어링 휠(30)에 부딪치게 되고, 운전자(1)의 상체가 스티어링 휠(30)에 부딪침에 따라 발생한 충돌력(F1)에 의해 어퍼컬럼(20)이 컬랩스 방향(M1)을 따라 로어컬럼(10)쪽으로 이동하고, 이로 인해 스티어링 컬럼은 전체의 길이가 수축되고, 이러한 스티어링 컬럼의 수축작용을 통해 운전자(1)의 상체가 스티어링 휠(30)에 부딪칠 때에 발생하는 충격을 흡수하게 됨으로써 운전자의 부상을 경감시킬 수 있게 된다.

충돌 사고시 스티어링 컬럼의 길이를 수축 가능하게 하는 구조는 해당 기술분야의 공지기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 실시예는 충돌 사고시 운전자(1)의 상체가 스티어링 휠(30)에 부딪침에 따라 발생하는 충돌력 방향(F1)과 충돌력(F1)에 의해서 어퍼컬럼(20)이 로어컬럼(10)쪽으로 이동하는 컬랩스 방향(M1)을 동일한 방향으로 일치시킨 구성이 특징이다.

이를 구현하기 위해 본 발명은 어퍼컬럼(20)에 가이드슬롯(21)이 형성되고, 상기 가이드슬롯(21)에 틸트볼트(40)가 관통하도록 설치된 구조에서, 상기 가이드슬롯(21)은 충돌력 방향(F1)과 동일방향으로 연장되게 형성된 구조가 특징이고, 또한 틸트볼트(40)에 결합된 텔레가이드(50)가 가이드슬롯(21)내에 위치하면서 가이드슬롯(21)과 면접촉을 이루도록 설치된 구조가 특징이다.

충돌 사고시 운전자(1)의 상체가 스티어링 휠(30)에 부딪침에 따라 발생한 충돌력(F1)이 어퍼컬럼(20)으로 전달되면, 어퍼컬럼(20)은 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)가 면접촉을 이룬 상태로 충돌력 방향(F1)과 동일한 컬랩스 방향(M1)을 따라 전방쪽으로 이동을 하게 되고, 이때 텔레가이드(50)는 충돌 초기에 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 안내하는 역할을 하게 된다.

이와 같이 어퍼컬럼(20)에 형성된 가이드슬롯(21)이 충돌력 방향(F1)과 동일한 방향으로 연장되게 형성해서 충돌력 방향(F1)과 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1)이 서로 일치되도록 구성하면, 충돌 초기에 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 끼임현상 발생을 없앨 수 있게 됨에 따라 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 보다 원활히 구현할 수 있게 되고, 이를 통해 사고시 스티어링 컬럼에 의해 운전자의 상해가 가중되는 현상을 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 충돌력 방향(F1)과 컬랩스 방향(M1)의 일치를 통해 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동시 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 끼임현상 발생을 방지할 수 있게 됨에 따라 부품의 내구성 향상을 도모할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 텔레가이드(50)가 가이드슬롯(21)과 면접촉을 이루도록 설치된 구조가 특징으로, 이와 같이 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)가 면접촉으로 설치되면 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동시에 텔레가이드(50)에 눌림이 발생하더라도 텔레가이드(50)는 외형이 쉽게 변하지 않고, 이로 인해 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)는 계속해서 면접촉 상태를 유지하게 되며, 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 면접촉을 통해서 충돌 초기에 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 보다 원활히 구현할 수 있게 된다.

또한, 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 면접촉 구조는 사고시 충돌력 방향(F1)과 컬랩스 방향(M1)이 불일치하는 경우에서도 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 원활히 유도할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따라 틸트볼트(40)는 원형으로 형성된 텔레가이드(50)의 중심부를 관통해서 텔레가이드(50)와 일체화되게 결합된 구조이고, 상기 텔레가이드(50)의 외주면 상하측에는 평면구간(51)이 형성되어서 상기 평면구간(51)이 가이드슬롯(21)의 상부면(21a) 및 하부면(21b)과 면접촉을 이루도록 설치된 구조가 된다.

한편, 가이드슬롯(21)이 형성된 어퍼컬럼(20)은 경량화 및 내구성을 위해 알루미늄 재질로 형성되고, 텔레가이드(50)는 경량화 및 가이드슬롯(21)과의 마찰을 줄이기 위해 플라스틱 재질로 형성되며, 이때 플라스틱 재질로 형성된 텔레가이드(50)의 윗면과 아랫면에 가이드슬롯(21)의 상부면(21a) 및 하부면(21b)과 면접촉을 이루는 평면구간(51)이 도 4와 같이 형성된 구조가 된다.

다른 예로, 가이드슬롯(21)이 형성된 어퍼컬럼(20) 및 텔레가이드(50)는 각각 전술한 바와 같이 알루미늄 재질 및 플라스틱 재질로 형성되되, 상기 텔레가이드(50)의 평면구간(51)에 가이드슬롯(21)과의 마찰을 줄이기 위해 어퍼컬럼(20)과 동일한 재질의 알루미늄 박판(60)이 도 5와 같이 결합된 구조가 될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼은, 어퍼컬럼(20)에 형성된 가이드슬롯(21)이 충돌력 방향(F1)과 동일한 방향으로 연장되게 형성되어서 충돌력 방향(F1)과 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1)을 서로 일치시킨 구성으로, 이를 통해 충돌 초기에 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 끼임현상 발생을 없앨 수 있게 됨에 따라 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 보다 원활히 구현할 수 있게 되고, 이 결과 사고시 스티어링 컬럼에 의해 운전자의 상해가 가중되는 현상을 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 충돌력 방향(F1)과 컬랩스 방향(M1)의 일치를 통해 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동시 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 끼임현상 발생을 방지할 수 있게 됨에 따라 부품의 내구성 향상을 도모할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 면접촉 설치구조를 통해서 충돌 초기에 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 보다 원활히 구현할 수 있는 장점이 있으며, 특히 가이드슬롯(21)과 텔레가이드(50)의 면접촉 구조를 통해서 사고시 충돌력 방향(F1)과 컬랩스 방향(M1)이 불일치하는 경우에서도 어퍼컬럼(20)의 컬랩스 방향(M1) 이동을 원활히 유도할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 운전자 10 - 로어컬럼
20 -어퍼컬럼 21 - 가이드슬롯
21a - 상부면 21b - 하부면
30 - 어퍼컬럼 40 - 틸팅볼트
50 - 텔레가이드 51 - 평면구간
60 - 알루미늄 박판

Claims

로어컬럼 및 일단이 로어컬럼과 끼워져서 중첩되고 타단에 스티어링 휠이 결합된 어퍼컬럼을 포함하고;
상기 어퍼컬럼에는 사고시 발생한 충돌력 방향과 동일방향으로 연장된 가이드슬롯이 형성되고;
상기 가이드슬롯에 틸트볼트가 관통하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 1에 있어서,
상기 틸트볼트에 결합되고 가이드슬롯과 면접촉으로 설치된 것으로 충돌 초기에 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동을 안내하는 텔레가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 2에 있어서,
상기 틸트볼트는 텔레가이드를 관통해서 일체화되게 결합되고;
상기 텔레가이드에는 가이드슬롯의 상부면 및 하부면과 면접촉을 이루도록 평면구간이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 3에 있어서,
상기 가이드슬롯의 상부면과 텔레가이드의 평면구간의 면접촉 및 가이드슬롯의 하부면과 텔레가이드의 평면구간의 면접촉은 어퍼컬럼의 컬랩스 방향 이동시 텔레가이드에 눌림이 발생하더라도 지속적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 2에 있어서,
상기 텔레가이드는 경량화 및 가이드슬롯과의 마찰을 줄이기 위해 플라스틱 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 3에 있어서,
상기 텔레가이드는 경량화를 위해 플라스틱 재질로 형성되고;
상기 텔레가이드의 평면구간에 가이드슬롯과의 마찰을 줄이기 위해 어퍼컬럼과 동일한 재질의 알루미늄 박판이 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
로어컬럼 및 어퍼컬럼을 포함하고;
충돌 초기 운전자가 스티어링 휠에 부딪침에 따라 발생하는 충돌력 방향과 충돌력에 의해 어퍼컬럼이 로어컬럼쪽으로 이동하는 컬랩스 방향이 동일하도록 구성된 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 7에 있어서,
상기 충돌력 방향과 컬랩스 방향은 전방을 향하는 수평방향인 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.
청구항 7에 있어서,
상기 어퍼컬럼에는 전후의 수평방향을 따라 연장된 가이드슬롯이 형성되고;
상기 가이드슬롯에 틸트볼트가 관통하도록 설치되고;
상기 틸트볼트에는 가이드슬롯과 면접촉으로 설치되는 텔레가이드가 결합되고;
상기 어퍼컬럼은 충돌 초기 가이드슬롯과 텔레가이드가 면접촉을 이룬 상태로 전후의 수평방향인 컬랩스 방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼.