KR100230044B1 - 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 이형의 중공형 스티어링 튜브; 상기 중공형의 스티어링 튜브의 내주면을 따라 압입되고, 그 압입되는 연결부가 몰딩핀으로 고정되는 칼럼 샤프트; 상기 스티어링 튜브와 칼럼 샤프트를 내측으로 구비하는 대구경의 중공형 외측 칼럼튜브; 상기 외측 칼럼튜브의 내주면을 따라 압입되고, 그 일단 외주면에 돌기부가 형성되어 그 압입되는 연결부가 돌기부로 고정되는 소구경의 중공형 내측 칼럼튜브; 및 상기 외측 칼럼튜브의 끝단에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브에 압입 고정되는 경사면을 갖는 링 부재로 이루어져, 자동차가 주행중 충돌시 충격하중을 1차, 2차로 흡수되도록 하여 운전자의 안전을 도모할 수 있으며 충돌하중의 조절이 용이하고 제작이 간편하여 원가를 절감할 수 있도록 설계된 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것이다.

Description

자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조

본 발명은 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 차량의 주행시 충돌에 의해 발생되는 충격하중을 스티어링 튜브와 칼럼 샤프트의 연결부에 형성된 몰딩핀에 의해, 또한 외측 칼럼튜브와 내측 칼럼튜브의 연결부에 형성된 돌기부에 의해 1차로 흡수하고, 외측 칼럼튜브의 끝단에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브에 압입 고정되는 경사면을 갖는 링 부재에 의해 2차로 흡수하도록 설계되어 운전자의 안전을 도모할 수 있으며 충돌하중의 조절이 용이하고 제작이 간편하여 원가를 절감할 수 있도록 설계된 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 충돌 사고가 발생하는 경우 운전자는 스티어링 휠과 충돌하여 안면 및 머리부분에 충격을 받아 사망하는 일이 빈번하다. 이에 따라, 이러한 스티어링 휠과의 과격한 충격으로 인한 인명피해를 줄이기 위하여 자동차의 스티어링 장치의 일부 구간에 충격하중을 흡수 완충하는 장치가 설치되어 왔다.

전형적인 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는 스티어링 축과 스티어링 칼럼 사이에 설치되는 것이 일반화되어 있는데, 이러한 충격 흡수구조에 의하면 스티어링축과 스티어링 칼럼에 서로 대응하는 요홈 및 구멍을 형성하여 플라스틱 등을 몰딩시켜 스티어링축과 스티어링 칼럼을 고정 연결함과 동시에 완충력을 주기 위하여 스티어링 축의 외주면에는 환상의 요홈을 형성한 뒤 다수의 금속볼을 개재시키는 구조가 사용되었다.

종래의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 주행시 충돌에 의한 충격하중이 칼럼 샤프트(106)로 전달될 때 스티어링 튜브(104)와 칼럼 샤프트(106)의 연결부의 몰딩핀(108)이 파단되면서 충격하중을 흡수하며 이와 동시에 외부에서는 내측 칼럼튜브(102)의 볼 부시(110)가 외측 칼럼튜브(100)의 내면으로 미끄러지면서 생기는 마찰력에 의해 충격하중을 흡수하도록 설계되었다.

그러나, 이러한 충격 흡수구조는 차량의 주행시 충돌에 의한 충격하중을 1차적으로만 흡수하도록 설계되어 있기 때문에 후속적인 충격하중을 흡수할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 또 다른 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조로는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 주행시 충돌에 의해 발생되는 충격하중을 스티어링 튜브(204)와 칼럼 샤프트(206)의 연결부에 형성된 몰딩핀(208)이 파단되면서 흡수함과 동시에 외측 칼럼튜브(200)와 내측 칼럼튜브(202)의 연결부에 형성된 돌기부(210)의 마찰력에 의해 1차로 흡수하고, 칼럼 샤프트(206)의 외주면에 일정거리만큼 떨어져 압입된 스틸 볼(212)과 스티어링 튜브(204)의 내면의 마찰력에 의해 2차로 흡수하도록 설계되었다.

그러나, 이러한 충격 흡수구조는 내측 칼럼튜브에 스틸 볼을 압입, 코킹하므로 고도의 정밀도를 필요로 하며 충돌시 충격하중을 준수하기가 어려우며 스틸 볼을 압입 후 높이를 측정하기가 어려운 문제점이 있었다. 아울러 스틸 볼을 압입, 코킹하는 설비가 필요하므로 투자비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 차량의 주행시 충돌에 의해 발생되는 충격하중을 스티어링 튜브와 칼럼 샤프트의 연결부에 형성된 몰딩핀에 의해, 또한 외측 칼럼튜브와 내측 칼럼튜브의 연결부에 형성된 돌기부에 의해 1차로 흡수하고, 외측 칼럼튜브의 끝단에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브에 압입 고정되는 경사면을 갖는 링 부재에 의해 2차로 흡수하도록 함으로써 운전자의 안전을 도모할 수 있으며 충돌하중의 조절이 용이하고 제작이 간편하여 원가를 절감할 수 있도록 설계된 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는,이형의 중공형 스티어링 튜브; 상기 중공형의 스티어링 튜브의 내주면을 따라 압입되고, 그 압입되는 연결부가 몰딩핀으로 고정되는 칼럼 샤프트; 상기 스티어링 튜브와 칼럼 샤프트를 내측으로 구비하는 대구경의 중공형 외측 칼럼튜브; 상기 외측 칼럼튜브의 내주면을 따라 압입되고, 그 일단 외주면에 돌기부가 형성되어 그 압입되는 연결부가 돌기부로 고정되는 소구경의 중공형 내측 칼럼튜브; 및 상기 외측 칼럼튜브의 끝단에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브에 압입 고정되는 경사면을 갖는 링 부재를 포함한다.

도 1은 종래의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 요부 단면도,

도 2는 종래의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 또 다른 실시예의 요부 단면도,

도 3은 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 요부 단면도,

도 4a는 본 발명에 따른 링 부재의 확대 단면도,

도 4b는 본 발명에 따른 링 부재의 정면도,

도 5는 본 발명의 스티어링 칼럼의 충돌후 상태도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100, 200, 300 : 외측 칼럼튜브

102, 202, 302 : 내측 칼럼튜브

104, 204, 304 : 스티어링 튜브

106, 206, 306 : 칼럼 샤프트

108, 208, 308 : 몰딩핀

110 : 볼 부시 210, 310 : 돌기부

212 : 스틸 볼 312 : 링 부재(원판링)

314 : 외측 칼럼튜브의 끝단 316 : 경사면

318 : 하중조절용 구멍

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 3은 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 요부 단면도이고, 도 4a는 본 발명에 따른 링 부재의 확대 단면도이며, 도 4b는 본 발명에 따른 링 부재의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 충돌후 상태도로서, 도면중 부호 300은 외측 칼럼튜브, 302는 내측 칼럼튜브, 304는 스티어링 튜브, 306은 칼럼 샤프트, 308은 몰딩핀, 310은 돌기부, 312는 링 부재, 314는 외측 칼럼튜브의 끝단, 316은 경사면, 318은 하중조절용 구멍이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는,이형의 중공형 스티어링 튜브(304); 상기 중공형의 스티어링 튜브(304)의 내주면을 따라 압입되고, 그 압입되는 연결부가 몰딩핀(308)으로 고정되는 칼럼 샤프트(306); 상기 스티어링 튜브(304)와 칼럼 샤프트(306)를 내측으로 구비하는 대구경의 중공형 외측 칼럼튜브(300); 상기 외측 칼럼튜브(300)의 내주면을 따라 압입되고, 그 일단 외주면에 돌기부가 형성되어 그 압입되는 연결부가 돌기부(310)로 고정되는 소구경의 중공형 내측 칼럼튜브(302); 및 상기 외측 칼럼튜브(300)의 끝단(314)에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브(302)에 압입 고정되는 경사면(316)을 갖는 링 부재(312)로 구성된다.

본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 있어서, 중공형 스티어링 튜브(304)에는 그 내주면을 따라 칼럼 샤프트(306)가 압입되어 있으며, 그 압입되는 연결부에는 차량의 충돌에 의한 충격하중을 적절히 흡수할 수 있는 몰딩핀(308)이 형성되어 있다. 따라서, 충돌에 의한 충격하중이 칼럼 샤프트(306)에 전달될 때 칼럼 샤프트(306)가 몰딩핀(308)을 파단시키면서 스티어링 튜브(304)의 내부로 이동되면서 충격하중을 흡수한다.

상기 스티어링 튜브(304)와 칼럼 샤프트(306)를 내측으로 구비하는 중공형 내, 외측 칼럼튜브(302, 300)에 있어서, 대구경의 중공형 외측 칼럼튜브(300)에는 그 내부면을 따라 압입되고 그 일단 외주면에 돌기부(310)가 형성되어 그 압입되는 연결부가 돌기부(310)로 고정되어 있는 소구경의 중공형 내측 칼럼튜브(302)가 형성되어 있다. 따라서, 차량의 충돌에 의한 충격하중이 전달될 때 상기 몰딩핀에 의한 충격흡수와 동시에 외측 칼럼튜브(300)의 내면이 돌기부(310)로 미끄러지면서 내측 칼럼튜브(302) 쪽으로 이동되어 마찰력을 발생시켜 충격하중을 흡수한다.

이러한 1차적인 충격흡수 이후, 후속적인 충격 흡수를 위하여 상기 외측 칼럼튜브(300)의 끝단에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브(302)에 압입 고정되는 경사면(316)을 갖는 링 부재(312)가 형성된다.

도 4a와 도 4b는 각각 본 발명에 따른 링 부재의 일실시예의 확대 단면도 및 정면도이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 링 부재는 차량의 충돌시 1차적인 충격 흡수를 거친 외측 칼럼튜브(300)의 끝단(314)이 경사면(316)을 치면서 미끄러져 외측 칼럼튜브(300)의 내면과 링 부재(312)와의 마찰력을 이용하여 충격하중을 흡수토록 설계되어 있다. 링 부재로는 원형, 삼각형, 사각형, 육각형 또는 이형의 여러가지 형상의 링 부재가 사용될 수 있으나, 바람직하기로는 원판링이다. 또한, 본 발명의 링 부재의 경사면에는 찌그러짐을 용이하게 하기 위하여 도 4b에 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 하중조절용 구멍(318)이 형성되어 있다. 이러한 하중조절용 구멍은 원형, 삼각형, 사각형, 육각형, 이형 등 어떠한 형상이라도 가능하다.

이와 같은 링 부재의 형상과 높이, 구멍의 형상과 개수에 따라 충격하중의 조절이 자유자재로 가능하며, 링 부재의 고정위치에 따라 충격의 시차를 가질 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 충돌후 상태도로서 도 3과 비교하면서 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량의 주행시 충돌이 발생될 때, 충돌에 의한 충격하중이 칼럼 샤프트(306)에 전달되면서 칼럼 샤프트(306)가 몰딩핀(308)을 파단시키면서 스티어링 튜브(304)의 내부의 공간부로 이동되면서 충격하중을 흡수하며, 이와 동시에 외측 칼럼튜브(300)의 내면이 돌기부(310)로 미끄러지면서 내측 칼럼튜브(302) 쪽으로 이동되어 마찰력을 발생시켜 충격하중을 1차적으로 흡수한다.

이러한 1차적인 충격후 소정의 시차를 가지면서 상기 외측 칼럼튜브(300)가 이동되어 그 끝단(314)이 내측 칼럼튜브(302)에 압입 고정되는 링 부재(312)의 경사면(316)을 치면서 미끄러져 외측 칼럼튜브(300)의 내면과 링 부재(312)와의 마찰력을 이용하여 2차적으로 충격하중을 흡수하는 것이다.

그러므로, 본 발명의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는 종래의 충격 흡수구조에 비해 다음의 이점을 가진다.

1. 링 부재(원판링)의 형상과 개수, 그리고 구멍의 형상과 개수 및 치수에 에 따라 충격하중을 용이하게 조절할 수 있다.

2. 링 부재(원판링)의 제작이 용이하고 내측 칼럼튜브에 설치하기가 용이하며 원가가 저렴하다.

3. 링 부재의 위치에 따라 2차 충격하중의 시차를 줄 수 있다.

Claims (4)

1. 이형의 중공형 스티어링 튜브;

   상기 중공형의 스티어링 튜브의 내주면을 따라 압입되고, 그 압입되는 연결부가 몰딩핀으로 고정되는 칼럼 샤프트;

   상기 스티어링 튜브와 칼럼 샤프트를 내측으로 구비하는 대구경의 중공형 외측 칼럼튜브;

   상기 외측 칼럼튜브의 내주면을 따라 압입되고, 그 일단 외주면에 돌기부가 형성되어 그 압입되는 연결부가 돌기부로 고정되는 소구경의 중공형 내측 칼럼튜브; 및

   상기 외측 칼럼튜브의 끝단에서 소정 거리만큼 이격되어 내측 칼럼튜브에 압입 고정되는 경사면을 갖는 링 부재를 포함하는 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 링 부재의 형상은 원형, 삼각형, 사각형, 육각형 및 이형으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 링 부재의 경사면은 소정 갯수의 하중조절용 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조.
4. 제 3항에 있어서, 상기 하중조절용 구멍의 형상은 원형, 삼각형, 사각형, 육각형 및 이형으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조.

Images