KR100260114B1 - Shock absorbing device for steering column - Google Patents

Shock absorbing device for steering column

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Abstract

PURPOSE: An energy absorber of steering column increases the absorbing quantity of an impact on a head-on collision of vehicles by lengthening the collapse distance of the steering column, thereby minimizing the impact acted on a driver. CONSTITUTION: The upper end of an inner jacket(20) is fixed on the front end portion of a support housing(7) such that the lower end portion of a steering shaft(3) and the lower end of the inner jacket(20) maintain a predetermined distance(d1+d). An outer jacket(10) is fixed on a dash panel at a middle portion between the front end portion of the support housing(7) and the lower end portion of the steering shaft(3) such that the upper end of the outer jacket(10) maintains the predetermined distance(d1+d) between the front end portion of the support housing(7). Thus, the collapse distance of a steering column is lengthen. Therefore, a front impact absorbing quantity is increased, thereby minimizing the impact acted on a driver.

Description

자동차 조향컬럼의 충격흡수장치Shock-absorbing device of automobile steering column

본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것으로,특히 차량 전방충돌시 조향휠이 실내로 돌출되지 않고 밀려 들어가게 하는 조향컬럼의 충격흡수장치의 구조에 있어서,조향휠이 밀려 들어가게 하는 조향컬럼의 붕괴거리를 길게하여 운전자에게 가해지는 충격을 최소화할 수 있도록 한 자동차 조향컬럼의 충격흡수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering column of a vehicle, in particular, in the structure of the shock absorber of the steering column that allows the steering wheel to be pushed without protruding into the room in front of the vehicle collision, the collapse distance of the steering column to push the steering wheel It relates to a shock absorbing device of the steering column of the vehicle to minimize the impact on the driver by lengthening.

일반적으로 조향장치(steering system)는 자동차의 진행방향을 운전자가 조향휠을 돌려 자유로이 바꾸는 장치로서 자동차의 주행방향을 바꾸기 위한 조향휠(steering wheel),조향휠의 회전을 조향기어 박스에 전달하는 축인 조향샤프트(steering shaft),상기 조향샤프트를 감싸고 있는 조향컬럼(steering colum),조향휠의 회전운동을 직각에 가까운 각도로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시켜 피트먼암에 전달하는 조향기어(steering gear),조향기어로부터 전달된 힘을 앞바퀴에 전달하는 구조로서 아이들암,피트먼암, 너클암,타이로드가 구비된 조향링키지(steering linkage)등으로 구성되어 있다.In general, the steering system is a device that the driver freely changes the driving direction of the vehicle by turning the steering wheel, which is a shaft that transmits the steering wheel to change the driving direction of the vehicle and the rotation of the steering wheel to the steering gear box. Steering shaft, Steering column surrounding the steering shaft, Steering gear to change the rotational movement of the steering wheel to an angle close to the right angle and to increase the steering force to the Pitman arm, It is a structure that transmits the force transmitted from the steering gear to the front wheel and consists of a steering linkage equipped with an idle arm, a Fitman arm, a knuckle arm and a tie rod.

이와같이 구성된 조향장치에는 자동차의 앞부분이 충돌하는 정면충돌의 차체파손 사고시 그 충격력으로 인해 조향장치가 차실내로 돌출되어 운전자에게 위해를 주는 것을 방지함과 동시에 관성에 의해 운전자가 조향휠에 부딪쳤을때 그 충격을 완화하여 운전자의 부상을 경감시키는 충격흡수장치가 설치되어 있는데,그 종류로는 충격흡수부의 구조에 따라 벤딩식,벨로즈식,볼식,실리콘 고무봉입식 및 메쉬식 등이 있다.The steering system configured in this way prevents the steering system from protruding into the cabin due to the impact force in case of a frontal collision of the front collision of the car and damages the driver, and when the driver hits the steering wheel by inertia, A shock absorbing device is installed to alleviate the impact to reduce the injury of the driver. The type of shock absorbing device includes a bending type, a bellows type, a ball type, a silicone rubber encapsulation type, and a mesh type according to the structure of the shock absorbing part.

현재 대부분의 차량에서는 충돌사고시 관성에 의한 운전자와 조향휠과의 충돌을 경감하기 위해 컬랩서블(collapsible) 조향샤프트를 주로 사용하고 있으며,이것은 자동차의 정면에서 규정이상의 충격이 가해지면 조향컬럼을 잡아주고 있는 브라켓이 빠져나오든가 파괴되도록 구성되어 있다.Currently, most vehicles use collapsible steering shafts to reduce collisions between the driver and the steering wheel due to inertia in the event of a collision. This is to hold the steering column when a shock is exceeded from the front of the vehicle. The brackets are configured to be pulled out or destroyed.

도 1a와 1b는 볼식 컬렙서블 조향샤프트를 갖춘 조향컬럼을 도시한 것으로,이를 통하여 조향컬럼의 구조 및 설치상태를 살펴보면 조향컬럼은 조향샤프트(3)와 조향샤프트(3)가 내설되는 인너쟈켓(2)과 인너쟈켓(2)의 일단이 내설되는 아웃터쟈켓(2)과 상기 인너쟈켓(2)과 아웃터쟈켓(1) 사이에 설치되는 볼 슬리이브(4)로 구성되고,상기 아웃터쟈켓(1)에 부착된 브라켓(1a)에 캡슐(5)이 설치되어 이 캡슐(5)이 대쉬패널에 마운팅되게 되고,인너쟈켓(2)의 하단의 브라켓(2a)이 대쉬패널에 마운팅된다.1A and 1B illustrate a steering column having a ball-type collapsible steering shaft. The steering column includes an inner jacket in which a steering column 3 and a steering shaft 3 are installed. 2) and an outer jacket (2) having one end of the inner jacket (2) and a ball sleeve (4) installed between the inner jacket (2) and the outer jacket (1), wherein the outer jacket (1) Capsule (5) is installed on the bracket (1a) attached to the) and the capsule (5) is mounted on the dash panel, the bracket (2a) of the lower end of the inner jacket (2) is mounted on the dash panel.

이렇게 조향컬럼이 설치되면 도 1a와 같이 아웃터쟈켓(1)의 하단과 인너쟈켓(2) 하단의 브라켓(2a) 사이가 붕괴거리 d1을 유지하게 되고,인너쟈켓(2)의 상단과 아웃터 쟈켓(1)의 상단부가 상기 붕괴거리 d1을 유지하게 된다.When the steering column is installed in this way, as shown in FIG. 1A, the lower end of the outer jacket 1 and the bracket 2a at the bottom of the inner jacket 2 maintain the collapse distance d1, and the upper end of the inner jacket 2 and the outer jacket ( The upper end of 1) maintains the collapse distance d1.

이와같이 붕괴거리 d1을 유지한 상태에서 차량이 정면 충돌하게 되면 아웃터쟈켓(1)의 브라켓(1a)이 캡슐(5)로부터 빠지면서 아웃터쟈켓(1)이 볼 슬리이브(4)의 볼(4a)에 의해 미끄러져 그 하단이 도 1b처럼 인너쟈켓(2)의 브라켓(2a)에,인너쟈켓(2)의 상단이 아웃터쟈켓(1)의 상단부에 부딪히면서 조향휠(6)이 운전자의 가슴으로 돌출되지 않고 밀려 들어가게 되어 운전자의 가슴에 가하는 압박을 최소화 해주게 되는 것이다.In this way, when the vehicle collides in the front while maintaining the collapse distance d1, the bracket 1a of the outer jacket 1 is pulled out of the capsule 5, and the outer jacket 1 contacts the ball 4a of the ball sleeve 4. The lower end is slid by the bracket 2a of the inner jacket 2, the upper end of the inner jacket 2 hits the upper end of the outer jacket 1 as shown in FIG. 1B, and the steering wheel 6 does not protrude to the driver's chest. It will be pushed in without it, minimizing the pressure on the driver's chest.

여기서 상기 볼(4a)의 구름마찰에 의해 충격에너지가 흡수되게 된다.Here, the impact energy is absorbed by the rolling friction of the ball 4a.

그런데 상기한 구름마찰과 더불어 붕괴거리 d1이 길수록 충격에너지의 흡수력이 좋아지는데 붕괴거리 d1이 조향컬럼의 구조상 짧아 충분히 충격에너지를 흡수하지 못함으로써 운전자의 가슴에 가해지는 압박을 최소화하는데에 한계가 있었다.However, in addition to the above-mentioned cloud friction, the longer the decay distance d1, the better the absorbing energy of impact energy. However, the decay distance d1 is short in the structure of the steering column. .

따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 차량의 전방충돌시 조향휠이 실내로 돌출되지 않고 밀려 들어가게 하는 조향컬럼의 붕괴거리를 길게하여 충격흡수량을 증대시켜 운전자에게 가해지는 충격을 최소화함으로써 운전자의 안전을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 조향컬럼의 충격흡수장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and to minimize the impact applied to the driver by increasing the impact absorption amount by increasing the collapse distance of the steering column, which causes the steering wheel to be pushed into the room without protruding in front of the vehicle. By providing a shock absorbing device of the steering column to improve the driver's safety.

이와같은 본 발명은 차량 전방충돌시 조향샤프트가 내설되는 인너쟈켓과 인너쟈켓이 내설되는 아웃터쟈켓의 사이에 설치되는 볼 슬리이브의 볼에 의한 구름마찰에 의해 충격을 흡수하는 조향컬럼의 충격흡수장치에 있어서,인너쟈켓의 상단을 서포트 하우징의 선단부에 고정시켜 조향샤프트의 하단부와 인너쟈켓의 하단이 소정거리를 유지토록 하고,아웃터쟈켓을 서포트 하우징의 선단부와 조향샤프트의 하단부 사이의 중앙부에서 대쉬패널에 고정시켜 아웃터쟈켓의 상단이 서포트 하우징의 선단부와 상기 일정거리를 유지토록 함으로써 달성된다.As described above, the present invention provides a shock absorbing device for a steering column that absorbs an impact by cloud friction caused by a ball of a ball sleeve installed between an inner jacket in which a steering shaft is installed and an outer jacket in which an inner jacket is installed. The upper panel of the inner jacket is fixed to the distal end of the support housing so that the lower end of the steering shaft and the lower end of the inner jacket maintain a predetermined distance. And the upper end of the outer jacket to maintain the constant distance with the tip of the support housing.

도 1a는 종래의 조향컬럼의 구조를 차량 전방충돌전 설치상태로 도시한 요부단면도Figure 1a is a sectional view of the main part showing the structure of a conventional steering column in a state of installation before the vehicle front collision

도 1b는 종래의 차량 전방충돌후 조향컬럼의 붕괴상태를 나타낸 요부단면도Figure 1b is a sectional view of the main part showing the collapse of the steering column after a conventional vehicle front collision

도 2a는 본 발명에 의한 조향컬럼의 구조를 차량 전방충돌전 설치상태로 도 시한 요부단면도Figure 2a is a sectional view of the main part showing the structure of the steering column according to the present invention in a state of installation before the vehicle front collision

도 2b는 본 발명에 의한 차량 전방충돌후 조향컬럼의 붕괴상태를 나타낸 요부단면도Figure 2b is a sectional view of the main part showing the collapse of the steering column after the vehicle front collision according to the present invention

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1,10 : 아웃터쟈켓 1a,2a,11,30 : 브라켓1,10: outer jacket 1a, 2a, 11,30: bracket

2,20 : 인너쟈켓 3 : 조향샤프트2,20: inner jacket 3: steering shaft

4 : 볼 슬리이브 5 : 캡슐4: ball sleeve 5: capsule

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the technical configuration and effect as a preferred embodiment that can effectively achieve the object of the present invention will be described.

도 2a는 조향컬럼의 구조를 차량 전방충돌전 설치상태로 도시한 요부단면도이고,도 2b는 차량 전방충돌후 조향컬럼의 붕괴상태를 나타낸 요부단면도이다.Figure 2a is a sectional view of the main part showing the structure of the steering column in the vehicle front collision installation state, Figure 2b is a sectional view of the main part showing the collapsed state of the steering column after the vehicle front collision.

이에 나타낸 바처럼 본 발명은 차량 전방충돌시 조향샤프트(3)가 내설되는 인너쟈켓(20)과 인너쟈켓(20)이 내설되는 아웃터쟈켓(10)의 사이에 설치되는 볼 슬리이브(4)의 볼(4a)에 의한 구름마찰에 의해 충격을 흡수하는 조향컬럼의 충격흡수장치에 있어서,인너쟈켓(20)의 상단을 서포트 하우징(7)의 선단부에 고정시켜 조향샤프트(3)의 하단부와 인너쟈켓(20)의 하단이 소정거리를 유지토록 하고,아웃터쟈켓(10)을 서포트 하우징(7)의 선단부와 조향샤프트(3)의 하단부 사이의 중앙부에서 대쉬패널에 고정시켜 아웃터쟈켓(10)의 상단이 서포트 하우징(7)의 선단부와 상기 소정거리를 유지토록 한 것이다.As described above, the present invention provides a ball sleeve 4 installed between an inner jacket 20 in which a steering shaft 3 is installed and an outer jacket 10 in which an inner jacket 20 is installed. In the shock absorbing device of the steering column absorbing the impact by rolling friction by the ball (4a), the upper end of the inner jacket 20 is fixed to the distal end of the support housing (7) and the lower end of the steering shaft (3) and the inner The lower end of the jacket 20 maintains a predetermined distance, and the outer jacket 10 is fixed to the dash panel at the center between the distal end of the support housing 7 and the lower end of the steering shaft 3 so that the outer jacket 10 The upper end is to maintain the predetermined distance with the front end of the support housing (7).

이와같은 본 발명의 구성을 종래의 구성과 비교하자면,종래는 대쉬패널에 고정설치되는 캡슐(5)이 아웃터쟈켓(1)의 브라켓(1a)에 설치되었지만 본 발명에서는 캡슐(5)이 서포트 하우징(7)에 설치한 브라켓(30)에 설치되는 것이고,종래는 인너쟈켓(2)이 대쉬패널에 고정설치되었지만 본 발명에서는 아웃터쟈켓(10)이 대쉬패널에 고정설치되는 것이고,종래는 차량 전방충돌시 아웃터쟈켓(1)이 볼 슬리이브(4)의 볼(4a)에 의해 미끄러져 조향컬럼이 붕괴거리 d1만큼 붕괴되는 것이지만 본 발명에서는 인너쟈켓(20)이 볼 슬리이브(4)의 볼(4a)에 의해 미끄러져 조향컬럼이 붕괴거리(소정거리) d1+α만큼 붕괴되는 것이고,종래는 아웃터쟈켓(1)의 길이가 d2로 길었지만 본 발명에서는 아웃터쟈켓(10)의 길이가 d2-α로 짧아졌고,종래는 조향컬럼 붕괴시 인너쟈켓(2)의 상단이 아웃터쟈켓(1)의 상단부에 부딪히는 것이지만 본 발명에서는 아웃터쟈켓(10)의 상단이 인너쟈켓(20)의 상단부에 부딪히는 것으로 차이가 있다.Compared with the configuration of the present invention as compared with the conventional configuration, conventionally, the capsule (5) fixed to the dash panel is installed on the bracket (1a) of the outer jacket (1) in the present invention, the capsule (5) in the support housing (7) is installed on the bracket 30, conventionally the inner jacket (2) is fixed to the dash panel, but in the present invention, the outer jacket 10 is fixed to the dash panel, conventionally the front of the vehicle When the outer jacket 1 collides with the ball 4a of the ball sleeve 4 during the collision, the steering column collapses by the collapse distance d1. However, in the present invention, the inner jacket 20 is the ball of the ball sleeve 4. Sliding by (4a) causes the steering column to collapse by the collapse distance (predetermined distance) d1 + α. In the past, the length of the outer jacket 1 was long as d2, but in the present invention, the length of the outer jacket 10 is d2-. shortened to α, and the top of inner jacket (2) While striking the upper end of utteo jacket (1) in the present invention, there is a difference that the upper end of the outer jacket (10) hitting the top end of the inner jacket (20).

이처럼 본 발명은 조향컬럼의 붕괴길이를 길게 하기 위하여 아웃터쟈켓(10)의 길이를 짧게하여 서포트 하우징(7)의 선단부와 조향샤프트(3)의 하단부 사이의 중앙부에서 대쉬패널에 고정설치하고,인너쟈켓(20)이 볼 슬리이브(4)에 의해 슬라이드되도록 구성한 것이다.As described above, the present invention shortens the length of the outer jacket 10 so as to lengthen the collapse length of the steering column, and is fixed to the dash panel at the center between the front end of the support housing 7 and the lower end of the steering shaft 3, and the inner The jacket 20 is configured to slide by the ball sleeve 4.

이와같은 구성에 의해,차량이 전방충돌하게 되면 서포트 하우징(7)의 브라켓(30)이 캡슐(5)에서 떨어져 나오면서 인너쟈켓(20)이 볼 슬리이브(4)의 볼(4a)에서 구름마찰을 발생시키면서 도 2b처럼 아웃터쟈켓(10)의 상단이 인너쟈켓(20)의 상단부,즉 서포트 하우징(7)의 선단부에 부딪힐 때 까지의 붕괴거리 d1+α만큼 하향 슬라이드된다.By such a configuration, when the vehicle collides forward, the bracket 30 of the support housing 7 comes off the capsule 5 and the inner jacket 20 is cloud friction at the ball 4a of the ball sleeve 4. 2b slides downward by the collapse distance d1 + α until the upper end of the outer jacket 10 hits the upper end of the inner jacket 20, that is, the front end of the support housing 7 as shown in FIG.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명은 조향컬럼의 붕괴거리(d1+α)가 종래의 붕괴거리(d1) 보다 길어짐으로써 차량 전방충돌시의 충격흡수량이 종래보다 증대되어 조향휠이 운전자에게 가하는 충격량이 최소화되어 운전자에 대한 안전성이 향상되는 것이다.As described above, according to the present invention, the collapsing distance (d1 + α) of the steering column is longer than the collapsing distance (d1) of the steering column, so that the shock absorbing amount in the front collision of the vehicle is increased than before, and the impact amount applied to the driver by the steering wheel is increased. This minimizes the safety of the driver.

Claims (1)

차량 전방충돌시 조향샤프트(3)가 내설되는 인너쟈켓(20)과 인너쟈켓(20)이 내설되는 아웃터쟈켓(10)의 사이에 설치되는 볼 슬리이브(4)의 볼(4a)에 의한 구름마찰에 의해 충격을 흡수하는 조향컬럼의 충격흡수장치에 있어서,인너쟈켓(20)의 상단을 서포트 하우징(7)의 선단부에 고정시켜 조향샤프트(3)의 하단부와 인너쟈켓(20)의 하단이 소정거리(d1+α)를 유지토록 하고,아웃터쟈켓(10)을 서포트 하우징(7)의 선단부와 조향샤프트(3)의 하단부 사이의 중앙부에서 대쉬패널에 고정시켜 아웃터쟈켓(10)의 상단이 서포트 하우징(7)의 선단부와 상기 소정거리를 유지토록 한 것을 특징으로 하는 자동차 조향컬럼의 충격흡수장치.Clouds caused by the ball 4a of the ball sleeve 4 installed between the inner jacket 20 in which the steering shaft 3 is installed and the outer jacket 10 in which the inner jacket 20 is installed during a vehicle crash. In the shock absorbing device of the steering column absorbing the impact by friction, the upper end of the inner jacket 20 is fixed to the distal end of the support housing (7) so that the lower end of the steering shaft (3) and the lower end of the inner jacket (20) The outer jacket 10 is fixed to the dash panel at the center between the distal end of the support housing 7 and the lower end of the steering shaft 3 so as to maintain a predetermined distance d1 + α. Shock absorbing device of the steering column, characterized in that to maintain the predetermined distance and the front end of the support housing (7).
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