KR100191909B1 - 자동차 조향축의 충격 흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향축의 충격 흡수장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 조향축(2)의 하단에 연결된 피스톤(3); 상기 피스톤(3)이 이동가능하게 삽입된 완충쳄버(4); 상기 완충쳄버(4)에 진공을 부여하는 진공펌프(5); 상기 진공펌프(5)와 완충쳄버(4) 사이에 설치되어, 진공압의 흐름을 단속하는 밸브(6); 상기 진공펌프(5)를 차량 가속도의 급격한 감소시 구동시키면서 밸브(6)를 개방시키도록 제어하는 전자 제어 유니트(7); 및 상기 전자 제어 유니트(7)로 현재의 차량 가속도 상황을 감지하여 전송하는 가속도 센서(8)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 조향축의 충격 흡수장치

본 발명은 자동차 조향축의 충격 흡수장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정면 충돌시 조향축에서 운전자로 가해지는 충격을 흡수하는 장치에 관한 것이다.

자동차를 원하는 각도를 회전시키는 조작기구는 조향핸들과, 조향축, 및 조향 컬럼등으로 이루어져 있으며, 운전자의 조작력을 기어기구에 전달함과 동시에 운전자의 안전을 도모하기 위하여 여러가지 안전기구가 채용되고 있다.

조작기구중 조향축은 조향핸들의 조작력을 조향 기어에 전달하는 축으로서, 상부에는 조향핸들이 장착되고, 하부에는 조향 기어가 설치되어 있다. 조향 기어와의 접속방법에는 조향 기어에 직접 연결하는 방식과, 플렉시블 조인트를 이용하여 연결하는 방식이 있다.

플렉시블 조인트를 사용한 경우에는, 조인트가 비틀림 방향으로 어느 정도 변형될 수 있으므로 노면에서의 충격이 조향핸들에 전달되는 것을 감소시킬 수가 있다.

조향축은 승용차에서 일반적으로 20 내지 30。 정도 기울어진 상태로 장착되어 있다. 또한, 승용차에는 충돌사고등으로 운전자가 관성때문에 앞으로 넘어져 조향핸들에 신체가 부딪히면서 당하는 부상을 경감하도록 배려한 안전장치가 의무화되어 있다.

이러한 안전장치중의 하나가 충격흡수 구조가 구비된 조향축이고, 그 구조를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

컬럼 커버내에 내장된 조향축은 상부 조향축과 하부 조향축 2개로 나누어진다. 또한, 상부 및 하부 조향축은 일정한 거리를 두고 떨어져 있으며, 그 사이에 튜브가 끼워져 상부 조향축의 조작력이 하부 조향축으로 전달된다. 즉, 상부 조향축은 튜브의 상단부에 끼워져 있고, 반면에 하부 조향축은 튜브의 하단부에 끼워져 수 개의 핀으로 고정되어 있다. 튜브의 외측에 있는 하부 조향축에는 스틸 재질의 볼이 설치되어 있다.

자동차가 정면 충돌을 받게 되면, 그 충격은 하부 조향축으로 가해진다. 하부 조향축은 핀을 파단시키면서, 튜브의 상부로 이동된다. 그런 다음, 스틸 볼 튜브 내부로 진입하면서, 튜브의 내주면을 긁어 지나간다. 최종적으로, 하부 조향축의 상단부가 상부 조향축의 하단부에 충돌하게 된다.

즉, 하부 조향축에서 상부 조향축으로 전달되는 충격은, 1차적으로 하부 조향축이 핀을 파단시키면서 경감되고, 다시 2차적으로 스틸 볼이 튜브의 내주면을 긁어 지나가게 되면서 경감된다. 따라서, 상부 조향축에 장착된 조향핸들에 운전자가 부딪혀도 심한 부상을 당하지 않게 된다.

그러나, 조향축에 구비되는 종래의 충격 흡수구조는, 실제 정면충돌 사고시 운전자가 조향핸들에 부딪히지 않을 정도로 충격을 흡수할만큼은 되지 못하기 때문에, 실제의 정면충돌 사고가 발생되면, 대부분의 운전자는 조향핸들에 심하게 부딪혀서 큰 부상을 당하거나, 심지어는 귀한 생명까지도 잃게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 조향축 흡수구조로 인해 야기되는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 정면충돌시 조향핸들이 운전자에게 부딪히지 않도록 조향핸들이 하부로 함몰되도록 하여 운전자의 부상 위험과 생명을 잃게 되는 사태를 미연에 방지할 수 있는 자동차 조향축의 충격 흡수장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조향축의 충격 흡수장치를 나타낸 도면

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 조향핸들2 - 조향축

3 - 피스톤4 - 완충쳄버

5 - 진공펌프6 - 밸브

7 - 전자 제어 유니트8 - 가속도 센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 조향축의 하단에 연결된 피스톤; 상기 피스톤이 이동가능하게 삽입된 완충쳄버; 상기 완충쳄버에 진공을 부여하는 진공펌프; 상기 진공펌프와 완충쳄버 사이에 설치되어, 진공압의 흐름을 단속하는 밸브; 상기 진공펌프를 차량 가속도의 급격한 감소시 구동시키면서 밸브를 개방시키도록 제어하는 전자 제어 유니트; 및 상기 전자 제어 유니트로 현재의 차량 가속도 상황을 감지하여 전송하는 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 정상주행시에는 피스톤이 완충쳄버내를 따라 왕복이동하면서 충격 에너지가 흡수되고, 정면충돌시에는 차량의 가속도의 급격한 감소를 가속도 센서로부터 전자 제어 유니트가 감지하여 진공펌프를 가동시키게 되고, 완충쳄버내에 진공이 형성되어 피스톤이 하강함에 의해 조향축을 비롯한 조향핸들 전체가 하부로 함몰되므로써, 운전자가 조향핸들에 부딪히는 사고를 미연에 방지할 수가 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

[실시예]

도 1은 본 발명에 따른 조향축 충격 흡수장치를 나타낸 도면이다.

참고로, 본 실시예의 구성을 설명함에 있어, 명세서의 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복설명은 생략하고 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 피스톤(3)이 조향핸들(1)의 조작력을 각 차륜으로 전달하는 조향축(1)의 하단에 연결되고, 완충쳄버(4)내에 피스톤(3)이 왕복이동가능하게 삽입된다. 완충쳄버(4)내로 진공을 부여하는 진공펌프(5)가 완충쳄버(4)에 연결되고, 그 사이에는 진공압의 흐름을 선택적으로 단속하는 밸브(6)가 설치된다.

한편, 진공펌프(5)의 구동을 제어하는 전자 제어 유니트(7)는 가속도 센서(8)에 의해 현재 차량의 가속도 상황을 수시로 전송받게 된다. 즉, 전자 제어 유니트(7)는 가속도 센서(8)로부터 입력된 차량의 가속도 상황을 판단하여, 가속도가 급격히 감소되면, 즉 정면충돌시 진공펌프(5)를 구동시키게 되고, 아울러 밸브(6)도 개방시키게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

정상주행시에는, 차륜으로부터 조향축으로 전달되는 충격 에너지가 완충쳄버(4)를 왕복이동하는 피스톤(4)에 의해 흡수되어, 주행중에 운전자가 느끼게 되는 잔진동이 억제된다.

만일, 정면충돌시에는, 가속도 센서(8)로부터 차량의 현재 가속도 상황을 계속적으로 전송받는 전자 제어 유니트(7)가 가속도의 급격한 감소를 판단하여, 밸브(6)를 개방시킴과 아울러 진공펌프(5)를 구동시킨다. 따라서, 완충쳄버(4)에는 강력한 고진공이 신속하게 형성된다.

완충쳄버(4)에 형성된 진공으로 인해서 피스톤(3)은 하강되고, 따라서 조향축(2)을 비롯한 조향핸들(1) 전체가 하부로 함몰되어, 운전자가 관성에 의해 조향핸들(1)에 부딪히는 것이 방지된다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 정면충돌시 운전자가 조향핸들(1)에 부딪히지 않도록 조향핸들(1) 자체를 진공압에 의해 하부로 함몰시키므로써, 운전자가 조향핸들(1)에 부딪혀 큰 부상을 당하거나, 심지어 생명까지도 잃게 되는 사태를 미연에 방지할 수가 있다.

또한, 본 발명은 정상주행시에는 완충쳄버(4)를 왕복이동하는 피스톤(3)에 의해 충격 에너지가 조향축(2)으로 전달되는 것이 억제되므로써, 운전자가 주행중에 느끼게 되는 잔진동도 억제할 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 조향축의 하단에 연결된 피스톤; 상기 피스톤이 이동가능하게 삽입된 완충쳄버; 상기 완충쳄버에 진공을 부여하는 진공펌프; 상기 진공펌프와 완충쳄버 사이에 설치되어, 진공압의 흐름을 단속하는 밸브; 상기 진공펌프를 차량 가속도의 급격한 감소시 구동시키면서 밸브를 개방시키도록 제어하는 전자 제어 유니트; 및 상기 전자 제어 유니트로 현재의 차량 가속도 상황을 감지하여 전송하는 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 조향축의 충격 흡수장치.