KR100475923B1 - steering shaft of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 조향축에 관한 것으로, 조향핸들(1)쪽으로 연결되는 유니버설조인트 상단링크(21)와, 조향기어박스쪽으로 연결되는 유니버설조인트 하단링크(22)와, 일단은 상기 유니버설조인트 상단링크(21)와 소정의 경사각도를 가지면서 유니버설조인트(U)로 결합되고 타단은 상기 유니버설조인트 하단링크(22)의 선단과 암수결합을 통해 서로 끼워져 결합되면서 상기 유니버설조인트 하단링크(22)의 길이방향 연장선상에 위치되도록 설치되는 유니버설조인트 중간링크(24)를 포함하여 구성되는데, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)와 유니버설조인트 중간링크(24)의 결합부(M)는 조향핸들(1)의 조작력이 조향기어박스에 전달가능하도록 결합되면서 상기 조향기어박스로 전달되어 오는 충격력(F)의 크기에 따라 서로의 결합이 분리가능하도록 결합되어져, 전방충돌사고 발생시 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력(F)이 조향기어박스로 전달되어 오면 조향핸들(1)쪽으로 연결되는 유니버설조인트 중간링크(24)와 조향기어박스쪽으로 연결되는 유니버설조인트 하단링크(22)가 충격력(F)에 의해 서로 분리됨으로써, 실내측으로 밀려들어오는 상기 조향핸들(1)의 밀림양이 최대한 감소되게 되고, 이로 인해 상기 조향핸들(1)이 운전자의 신체에 큰 충격력으로 접촉되는 것을 미리 예방할 수 있게 되어 운전자의 안전을 최대한 보호할 수 있도록 된 것이다.The present invention relates to a steering shaft of a motor vehicle, a universal joint upper link 21 connected to a steering wheel 1 side, a universal joint lower link 22 connected to a steering gear box, and one end of the universal joint upper link The length of the universal joint lower link 22 is combined with the universal joint (U) having a predetermined inclination angle (21) and the other end is fitted to each other through the front end and the male and female coupling of the universal joint lower link (22). And a universal joint intermediate link 24 installed to be positioned on the extension line, wherein the coupling portion M of the universal joint lower link 22 and the universal joint intermediate link 24 is formed of the steering wheel 1. The operation force is coupled to the steering gear box so as to be transmitted to the steering gear box, so that the coupling of each other is separated according to the magnitude of the impact force (F) transmitted to the steering gear box. When a forward collision accident occurs, a large impact force (F) is transmitted to the steering gear box when the impact force (F) is transmitted to the steering gear box, which is connected to the universal joint intermediate link 24 and the steering gear box. Since the universal joint lower link 22 is separated from each other by the impact force (F), the amount of sliding of the steering wheel (1) pushed into the room side is reduced as much as possible, so that the steering wheel (1) to the driver's body It is possible to prevent contact with a large impact in advance to protect the driver's safety as much as possible.
Description
본 발명은 자동차의 조향축에 관한 것으로, 특히 전방충돌사고시 발생된 충격력에 의해 조향핸들이 차실내쪽으로 밀려들오는 것을 최대한 예방함으로써 운전자의 안전을 효과적으로 보호할 수 있도록 된 자동차의 조향축에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering shaft of a vehicle, and more particularly, to a steering shaft of a vehicle, which is capable of effectively protecting the driver's safety by preventing the steering wheel from being pushed into the interior of the vehicle by the impact force generated in the front collision accident. .
일반적으로, 자동차에 구비된 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 것인 바, 이를 위해 상기 조향장치는 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래그 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크기구를 포함하여 구성된다.In general, the steering device provided in the vehicle is to change the driving direction of the driving vehicle to the driver's will, for this purpose, the steering device to direct the steering operation to the driver to transmit the operating force to each mechanism A control mechanism comprising a steering wheel, a steering shaft, a column, and the like, a gear mechanism for increasing the operating force by slowing down the rotation of the steering shaft and changing the direction of movement of the control mechanism to be transmitted to the link mechanism, and the movement of the gear mechanism. It includes a link mechanism composed of a pitman arm, a drag link, a knuckle arm, a tie rod, and the like, in order to transmit to the front wheel and maintain the right position of the right and left wheels at the same time.
여기서, 상기 조향축(10)은 크게 조향핸들(1)쪽으로 연결되는 유니버설조인트 상단링크(11)와, 조향기어박스쪽으로 연결되는 유니버설조인트 하단링크(12)로 구성되는데, 상기 유니버설조인트 상,하단링크(11,12)는 서로 유니버설조인트(U)로 결합된다.Here, the steering shaft 10 is composed of a universal joint upper link 11 which is largely connected to the steering wheel 1, and a universal joint lower link 12 which is connected to the steering gear box, and the upper and lower ends of the universal joint. The links 11 and 12 are coupled to each other by a universal joint (U).
그리고, 상기 유니버설조인트 상단링크(11)의 외주면에는 조향칼럼(3)이 감싸여지면서 결합되고, 또한 운전자의 체형에 따라 상기 조향핸들(1)의 각도를 조절할 수 있는 틸트레버(4)가 탄력적으로 회동가능하게 구비된다.The steering column 3 is coupled to the outer circumferential surface of the universal joint upper link 11, and the tilt lever 4 that adjusts the angle of the steering wheel 1 according to the driver's body is elastic. It is provided to be rotatable.
한편, 차량의 주행중 전방충돌사고가 발생되면 그 충격력(F)은 엔진룸을 통해 조향기어박스로 전달되어 오게 되고, 상기 조향기어박스로 전달되어 온 충격력(F)은 조향축(10)을 통해 조향핸들(1)로 전달되게 된다.On the other hand, if a forward collision accident occurs while driving the vehicle, the impact force (F) is transmitted to the steering gear box through the engine room, the impact force (F) transmitted to the steering gear box through the steering shaft (10) It is transmitted to the steering wheel (1).
이때, 전방충돌사고시 발생된 충격력(F)이 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력(F)이면, 상기 조향기어박스는 충격력(F)에 의해 실내측으로 밀려들어오게 되고, 아울러 상기 조향기어박스와 연결된 조향축(10) 및 조향핸들(1)도 실내측으로 밀려들어오면서 상기 조향핸들(1)이 운전자의 신체와 강하게 접촉하게 되는데, 종래의 조향축(10)은 상기와 같은 이유로 인해 큰 충격력(F)이 발생되는 전방충돌사고 발생시 때에 따라서는 운전자의 안전을 효과적으로 보호하지 못한다는 문제점이 있었다.At this time, if the impact force (F) generated during the front collision accident is a large impact force (F) enough to damage the driver's body, the steering gear box is pushed into the room by the impact force (F), and the steering gear The steering shaft 10 and the steering wheel 1 connected to the box are also pushed into the indoor side and the steering wheel 1 is in strong contact with the driver's body. The conventional steering shaft 10 is large due to the above reasons. There was a problem in that when the front collision accident in which the impact force (F) is generated, it may not effectively protect the driver's safety.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전방충돌사고시 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력이 발생되어 조향기어박스로 전달될 때 그 충격력이 조향핸들쪽으로 전달되지 못하도록 함으로써, 상기 조향핸들이 차실내쪽으로 밀려들오는 것을 예방하고 이로 인해 운전자의 안전을 최대한 보호할 수 있도록 된 자동차의 조향축을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, so that a large impact force to cause damage to the driver's body during the front collision accident is generated so that the impact force is not transmitted to the steering wheel when delivered to the steering gear box. The purpose of the present invention is to provide a steering shaft of a vehicle which prevents the steering wheel from being pushed into the interior of the vehicle and thereby protects the driver's safety as much as possible.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조향축은, 조향핸들쪽으로 연결되는 유니버설조인트 상단링크와, 조향기어박스쪽으로 연결되는 유니버설조인트 하단링크와, 일단은 상기 유니버설조인트 상단링크와 소정의 경사각도를 가지면서 유니버설조인트로 결합되고 타단은 상기 유니버설조인트 하단링크의 선단과 암수결합을 통해 서로 끼워져 결합되면서 상기 유니버설조인트 하단링크의 길이방향 연장선상에 위치되도록 설치되는 유니버설조인트 중간링크를 포함하여 구성되는데, 상기 유니버설조인트 하단링크와 유니버설조인트 중간링크의 결합부는 조향핸들의 조작력이 조향기어박스에 전달가능하도록 결합되면서 상기 조향기어박스로 전달되어 오는 충격력의 크기에 따라 서로의 결합이 분리가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.Steering shaft of the present invention for achieving the above object, the universal joint upper link is connected to the steering wheel, the universal joint lower link is connected to the steering gear box, and the universal joint upper link and a predetermined inclination angle The other end is coupled to the universal joint and the other end is configured to include a universal joint intermediate link that is installed to be positioned on the longitudinal extension of the universal joint bottom link while being coupled to each other through the front end and the male and female coupling of the bottom of the universal joint, The coupling part of the universal joint lower link and the universal joint intermediate link are coupled to be detachably coupled to each other according to the magnitude of the impact force transmitted to the steering gear box while the steering force of the steering wheel is coupled to the steering gear box. It features.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유니버설조인트 하단링크와 유니버설조인트 중간링크의 결합부를 설명하기 위한 사시도 및 종단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.2 to 4 are a perspective view and a longitudinal sectional view for explaining the coupling portion of the universal joint lower link and the universal joint intermediate link according to the first embodiment of the present invention, the same parts as in the conventional structure will be described with the same reference numerals. do.
본 발명에 따른 조향축(20)은 조향장치를 구성하는 부품으로써 조향핸들의 조작력을 조향기어박스로 전달하는 역할을 수행하게 된다.The steering shaft 20 according to the present invention serves to transmit the steering force of the steering wheel to the steering gear box as a component constituting the steering apparatus.
상기와 같은 역할을 수행하는 본 발명의 조향축(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 조향핸들(1;도1에 도시됨)쪽으로 연결되는 유니버설조인트 상단링크(21)와, 조향기어박스쪽으로 연결되는 유니버설조인트 하단링크(22)와, 일단은 상기 유니버설조인트 상단링크(21)와 소정의 경사각도를 가지면서 유니버설조인트(U)로 결합되고 타단은 상기 유니버설조인트 하단링크(22)의 선단과 암수결합을 통해 서로 끼워져 결합되면서 상기 유니버설조인트 하단링크(22)의 길이방향 연장선상에 위치되도록 설치되는 유니버설조인트 중간링크(24)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the steering shaft 20 of the present invention which performs the above role has a universal joint upper link 21 connected to a steering wheel 1 (shown in FIG. 1) and a steering gear box. Universal joint lower link 22 which is connected to one side, one end is coupled to the universal joint (U) while having a predetermined inclination angle with the universal joint upper link 21 and the other end of the universal joint lower link 22 And a universal joint intermediate link 24 installed to be positioned on a longitudinal extension line of the universal joint lower link 22 while being coupled to each other through a male and female coupling.
여기서, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)와 유니버설조인트 중간링크(24)의 결합부(M)는 운전자가 조향핸들(1)을 조작할 때 그 조작력이 유니버설조인트 상단링크(21)과 유니버설조인트 중간링크(24) 및 유니버설조인트 하단링크(22)를 통해 조향기어박스로 전달가능한 구조로서 결합된다.Here, the coupling portion M of the universal joint lower link 22 and the universal joint intermediate link 24 has a manipulation force between the universal joint upper link 21 and the universal joint when the driver manipulates the steering wheel 1. It is coupled as a deliverable structure to the steering gearbox via the link 24 and the universal joint bottom link 22.
또한, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)과 유니버설조인트 중간링크(24)의 결합부(M)는 차량의 주행중 전방충돌사고가 발생되었을 때 엔진룸을 통해 조향기어박스로 전달되어 오는 충격력(F)의 크기에 따라 서로의 결합이 분리가능한 구조로서 결합된다.In addition, the coupling portion M of the universal joint lower link 22 and the universal joint intermediate link 24 is the impact force (F) that is transmitted to the steering gear box through the engine room when a forward collision accident occurs while the vehicle is running. Depending on the size of the bond to each other is combined as a separable structure.
즉, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)와 유니버설조인트 중간링크(24)의 결합부(M)는 상기 유니버설조인트 하단링크(22)의 일단에 형성되는 결합플랜지(22a)와, 이 결합플랜지(22a)에 대해 대향되는 상기 유니버설조인트 중간링크(24)의 일단에 형성되는 요크(24a)로 구성되며, 상기 요크(24a)는 유니버설조인트 중간링크(24)의 길이방향에 대해 상하 직각방향으로 개구되는 모양을 가지도록 형성되게 된다.That is, the coupling portion M of the universal joint lower link 22 and the universal joint intermediate link 24 is a coupling flange 22a formed at one end of the universal joint lower link 22 and the coupling flange 22a. It is composed of a yoke (24a) formed at one end of the universal joint intermediate link (24) opposed to the), the yoke (24a) is opened in a vertical direction perpendicular to the longitudinal direction of the universal joint intermediate link (24) It is formed to have a shape.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따라 상기 유니버설조인트 하단링크(22)와 유니버설조인트 중간링크(24)의 결합부(M)구조는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같다.Meanwhile, according to the first embodiment of the present invention, the coupling portion M structure of the universal joint lower link 22 and the universal joint intermediate link 24 is as shown in FIGS. 2 to 4.
즉, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)에 형성된 결합플랜지(22a)의 양측면과 상기 유니버설조인트 중간링크(24)에 형성된 요크(24a)의 내면은 각각 평면으로 형성되고, 상기 결합플랜지(22a)의 폭(D1)과 상기 요크(24a)의 내면사이의 거리(L1)는 동일한 치수로 형성된다.That is, both side surfaces of the coupling flange 22a formed on the universal joint lower link 22 and the inner surface of the yoke 24a formed on the universal joint intermediate link 24 are formed in a plane, respectively, of the coupling flange 22a. The distance L 1 between the width D 1 and the inner surface of the yoke 24a is formed in the same dimension.
이에 따라, 상기 결합플랜지(22a)가 요크(24a)의 안쪽으로 끼워지면서 결합될 때에는 상기 결합플랜지(22a)의 양측면과 상기 요크(24a)의 내면이 서로 면접촉을 이루게 되고, 이로 인해 상기 결합플랜지(22a)와 요크(24a)는 서로의 마찰력에 의해 결합되게 된다.Accordingly, when the coupling flange 22a is fitted while being fitted into the yoke 24a, both side surfaces of the coupling flange 22a and the inner surface of the yoke 24a make surface contact with each other. The flange 22a and the yoke 24a are coupled by the frictional force to each other.
여기서, 상기 결합플랜지(22a)와 요크(24a)가 서로 결합될 때 발생되는 마찰력은 운전자에 의한 조향핸들(1)의 조작력을 조향기어박스로 전달가능하게 하는 마찰력이며, 또한 전방충돌사고시 조향기어박스로 전달되어 온 충격력(F)이 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 크기이면 상기한 충격력(F)에 의해 결합플랜지(22a)를 도 4에 도시된 바와 같이 요크(24a)로부터 분리될 수 있는 크기를 가지는 마찰력이다.Here, the friction force generated when the coupling flange 22a and the yoke 24a are coupled to each other is a friction force that enables the driver to transmit the steering force of the steering wheel 1 by the driver to the steering gear box, and also in the case of a forward collision accident. If the impact force F transmitted to the box is large enough to damage the driver's body, the coupling flange 22a can be separated from the yoke 24a by the impact force F as described above. It is a friction force with a certain size.
그리고, 본 발명의 제2실시예에 따라 상기 유니버설조인트 하단링크(22)와 유니버설조인트 중간링크(24)의 결합부(M)구조는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같다.In addition, according to the second embodiment of the present invention, the coupling portion M structure of the universal joint lower link 22 and the universal joint intermediate link 24 is as shown in FIGS. 5 to 7.
즉, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)에 형성된 결합플랜지(22a)의 양측면은 평면으로 형성되고, 상기 유니버설조인트 중간링크(24)에 형성된 요크(24a)의 내면 양쪽에는 다수개의 결합돌기(24b)가 마주 대하도록 형성되며, 상기 결합플랜지(22a)의 폭(D2)과 서로 마주대하는 결합돌기(24b)사이의 직선거리(L2)는 서로 동일한 치수로 형성된다.That is, both side surfaces of the coupling flange 22a formed on the universal joint lower link 22 are formed in a flat surface, and a plurality of coupling protrusions 24b are formed on both sides of the inner surface of the yoke 24a formed on the universal joint intermediate link 24. Are formed to face each other, and the straight line distance L 2 between the width D 2 of the coupling flange 22a and the coupling protrusion 24b facing each other is formed to have the same dimension.
이에 따라, 상기 결합플랜지(22a)가 요크(24a)의 안쪽으로 끼워지면서 결합될 때에는 상기 결합플랜지(22a)의 양측면이 상기 결합돌기(24b)의 끝부분과 서로 점접촉을 이루게 되고, 이로 인해 상기 결합플랜지(22a)와 요크(24a)는 점접촉을 이루는 부분에서 서로의 마찰력에 의해 결합되게 된다.Accordingly, when the coupling flange 22a is fitted while being fitted into the yoke 24a, both side surfaces of the coupling flange 22a are in point contact with the end of the coupling protrusion 24b. The coupling flange 22a and the yoke 24a are coupled by frictional force to each other at a point contact portion.
한편, 상기 결합플랜지(22a)와 요크(24a)의 결합시 서로의 점접촉으로 인해 발생되는 마찰력의 크기는 상기 결합플랜지(22a)에 형성된 결합돌기(24b)의 개수에 비례하게 되고, 또한 상기한 마찰력의 역할은 제1실시예에 따라 전술한 마찰력과 동일한 기능을 수행하게 된다.On the other hand, the magnitude of the frictional force generated due to the point contact between the coupling flange 22a and the yoke 24a is proportional to the number of coupling protrusions 24b formed on the coupling flange 22a, and the The role of one friction force performs the same function as the above-described friction force according to the first embodiment.
또한, 도 8 내지 도 10에는 본 발명의 또 다른 제3실시예가 도시되어 있는 바, 상기 결합플랜지(22a)의 양측면에는 각각 결합돌기(22b)와 결합홈(22c)이 형성되고, 상기 요크(24a)의 내면 양쪽에는 각각 결합돌기(24b)와 결합홈(24c)이 형성되는 구조로 되어 있다.8 to 10, a third embodiment of the present invention is illustrated, and coupling protrusions 22b and coupling grooves 22c are formed on both side surfaces of the coupling flange 22a, respectively, and the yoke ( On both sides of the inner surface of 24a, the engaging projection 24b and the engaging groove 24c are formed, respectively.
여기서, 상기 결합돌기(22b)는 상기 결합플랜지(22a)의 선단부위서 양측면에 각각 한 개씩 형성되고, 상기 결합홈(22c)은 결합플랜지(22a)와 일정간격으로 이격되면서 유니버설조인트 하단링크(22)의 길이방향을 따라 상기 결합플랜지(22a)와 동일선상으로 위치되는 부위에서 각각 한 개씩 형성되게 된다.Here, the coupling protrusion 22b is formed on each side of the front end portion of the coupling flange 22a, respectively, and the coupling groove 22c is spaced apart from the coupling flange 22a at a predetermined interval by the universal joint lower link 22 Along each of the coupling flanges 22a along the lengthwise direction, one is formed at the same position.
그리고, 상기 요크(24a)의 내면 양쪽에 형성되는 결합돌기(24b) 및 결합홈(24c)은 상기 결합플랜지(22a)가 요크(24a)의 안쪽으로 삽입되었을 때 상기 결합돌기(22b)와 대응되는 부위에 결합홈(24c)이 각각 형성되고, 상기 결합홈(22c)과 와 대응되는 부위에 결합돌기(24b)가 각각 형성되는 구조로 되어 있다.The coupling protrusions 24b and the coupling grooves 24c formed on both inner surfaces of the yoke 24a correspond to the coupling protrusion 22b when the coupling flange 22a is inserted into the yoke 24a. Coupling grooves 24c are formed in the respective portions to be formed, and the coupling protrusions 24b are formed in the portions corresponding to the coupling grooves 22c, respectively.
따라서, 제3실시예에 따른 구조는 운전자에 의한 조향핸들(1)의 조작력은 결합돌기(22b,24b)와 결합홈(22c,24c)의 결합력에 의해 조향기어박스로 원활하게 전달가능한 구조를 가지게 된다.Therefore, the structure according to the third embodiment is a structure in which the operating force of the steering wheel 1 by the driver can be smoothly transmitted to the steering gear box by the coupling force of the coupling protrusions 22b and 24b and the coupling grooves 22c and 24c. Have.
그리고, 본 발명에 따른 제3실시예의 구조는 전방충돌사고시 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력(F)이 발생되었을 때 상기 결합플랜지(22a)가 제1 및 제2실시예와 같이 요크(24a)로부터 분리되는 구조가 아니라, 상기 결합플랜지(22a)가 요크(24a)로부터 일방향으로 회전되는 구조를 가지게 된다.And, in the structure of the third embodiment according to the present invention, when a large impact force (F) is generated to cause damage to the driver's body in the case of a forward collision accident, the coupling flange 22a is yoke like the first and second embodiments. The coupling flange 22a is rotated in one direction from the yoke 24a, not the structure separated from the 24a.
즉, 상기한 충격력(F)에 의해 조향기어박스가 실내측으로 심하게 밀려들어 오게 되고, 이에 따라 유니버설조인트 하단링크(22)의 선단이 축의 상방향으로 회전되려는 힘을 받게 되면, 상기 결합플랜지(22a)에 형성된 결합돌기(22b)는 요크(24)의 결합홈(24c)으로부터 이탈을 하게 되고, 이로 인해 상기 유니버설조인트 하단링크(22)는 결합플랜지(22a)의 결합홈(22c)과 이에 결합된 요크(24)의 결합돌기(24b)를 중심축으로 하여 충격력(F)이 전달되어 오는 방향에 대해 반대방향으로 회전을 하게 된다.That is, the steering gear box is severely pushed into the indoor side by the impact force (F), and accordingly, when the tip of the universal joint lower link 22 receives a force to rotate in the upward direction of the shaft, the coupling flange 22a Coupling projection (22b) formed in the) is to be separated from the coupling groove (24c) of the yoke 24, thereby the universal joint lower link 22 is coupled to the coupling groove (22c) of the coupling flange (22a) Rotation in the opposite direction with respect to the direction in which the impact force (F) is transmitted to the center of the coupling projection (24b) of the yoke (24).
이와 같이, 충격력(F)이 전달되어 올 때 상기한 유니버설조인트 하단링크(22)가 회전을 하게 되면 유니버설조인트 중간링크(24)를 통해 조향핸들(1)로 전달되는 충격력(F)을 대폭적으로 감소시킬 수가 있게 되어, 충격력(F)에 의한 운전자의 부상을 최소화시킬 수 있게 된다.As such, when the universal joint lower link 22 rotates when the impact force F is transmitted, the impact force F transmitted to the steering wheel 1 through the universal joint intermediate link 24 is greatly reduced. It is possible to reduce, thereby minimizing the injury of the driver due to the impact force (F).
이하, 전방충돌사고시 발생된 충격력(F)이 조향기어박스로 전달되어 올 때 조향축(20)의 움직임에 대해 본 발명에 따른 여러 가지의 실시예 중 도 2 내지 도 4에 도시된 제1실시예를 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the first embodiment shown in Figures 2 to 4 of the various embodiments according to the present invention with respect to the movement of the steering shaft 20 when the impact force (F) generated in the front collision accident is transmitted to the steering gear box It demonstrates in detail with an example.
즉, 차량의 주행중 전방충돌사고가 발생되면 그 충격력(F)은 엔진룸을 통해 조향기어박스로 전달되어 오게 되고, 상기 조향기어박스로 전달되어 온 충격력(F)은 조향축(10)을 통해 조향핸들(1)로 전달되게 된다.That is, when a forward collision accident occurs while driving the vehicle, the impact force F is transmitted to the steering gear box through the engine room, and the impact force F transmitted to the steering gear box is transmitted through the steering shaft 10. It is transmitted to the steering wheel (1).
한편, 전방충돌사고가 발생되어 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력(F)이 조향기어박스로 전달되어 오면, 상기의 조향기어박스는 큰 충격력(F)에 의해 실내측으로 심하게 밀려들어 오게 되고, 상기 조향기어박스와 유니버설조인트(U)에 의해 연결된 유니버설조인트 하단링크(22)는 상기 유니버설조인트(U)를 중심으로 하여 결합플랜지(22a)가 구비된 선단이 도 4에 도시된 R과 같이 축의 상방향으로 회전되려는 힘을 받게 된다.On the other hand, when a forward collision accident occurs and a large impact force (F) that is damaging to the driver's body is transmitted to the steering gear box, the steering gear box is severely pushed into the room by the large impact force (F). The universal joint lower link 22 connected by the steering gear box and the universal joint (U) has an R with the coupling flange 22a around the universal joint (U) as shown in FIG. 4. Likewise, it is forced to rotate upward in the axis.
그리고, 상기 유니버설조인트 하단링크(22)의 선단이 충격력(F)에 의해 상방향으로 회전되려는 힘을 받게되면, 상기한 회전력은 결합플랜지(22a)와 요크(24)의 마찰결합력에 의해 어느 정도 줄어들게 되지만, 상기한 충격력(F)이 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력(F)이기 때문에 마찰에 의한 구속력만으로는 유니버설조인트 하단링크(22)의 회전력을 완전히 구속하지 못하게 되고, 결국에는 유니버설조인트 하단링크(22)의 선단인 결합플랜지(22a)가 요크(24a)로부터 이탈되면서 분리되게 된다.Then, when the front end of the universal joint lower link 22 is subjected to a force to be rotated upward by the impact force (F), the rotational force is a certain degree by the friction coupling force of the coupling flange 22a and the yoke 24. Although it is reduced, the impact force (F) described above is a large impact force (F) enough to damage the driver's body, so the binding force by friction alone does not completely constrain the rotational force of the universal joint lower link (22), and eventually universal The coupling flange 22a, which is the tip of the joint lower link 22, is separated from the yoke 24a.
이와 같이, 유니버설조인트 하단링크(22)의 선단인 결합플랜지(22a)가 충격력(F)에 의해 요크(24a)로부터 이탈되면서 분리되면 유니버설조인트 중간링크(24)으로의 충격력(F)전달은 최소화되게 되고, 또한 유니버설조인트 상단링크(21)를 통해 조향핸들(1)로 전달되는 충격력(F)도 최대한 감소되어 결국에는 상기 조향핸들(1)이 차실내쪽으로 밀려들오는 양도 줄어들게 된다.As such, when the coupling flange 22a, which is the tip of the universal joint lower link 22, is separated from the yoke 24a by the impact force F, the transmission of the impact force F to the universal joint intermediate link 24 is minimized. In addition, the impact force (F) transmitted to the steering wheel (1) through the universal joint upper link 21 is also reduced as much as possible, eventually reducing the amount of the steering wheel (1) is pushed into the vehicle interior.
따라서, 상기 조향핸들(1)이 운전자의 신체에 큰 충격력으로 접촉되는 것을 미리 예방할 수 있게 되고, 이로 인해 운전자의 안전을 최대한 보호할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to prevent the steering wheel 1 from coming into contact with the driver's body with a large impact force in advance, thereby protecting the driver's safety as much as possible.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전방충돌사고 발생시 운전자의 신체에 해를 입힐 정도의 큰 충격력이 조향기어박스로 전달되어 오면 조향핸들쪽으로 연결되는 유니버설조인트 중간링크와 조향기어박스쪽으로 연결되는 유니버설조인트 하단링크가 충격력에 의해 서로 분리됨으로써, 실내측으로 밀려들어오는 상기 조향핸들의 밀림양을 최대한 감소시킬 수 있게 되게 되고, 이로 인해 상기 조향핸들이 운전자의 신체에 큰 충격력으로 접촉되는 것을 미리 예방할 수 있게 되어 운전자의 안전을 최대한 보호할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, a universal joint connected to the intermediate link and the steering gear box is connected to the steering wheel when a large impact force that causes damage to the driver's body when a front collision occurs is transmitted to the steering gear box. Since the lower links are separated from each other by the impact force, it is possible to reduce the amount of the steering wheel pushed into the room as much as possible, thereby preventing the steering wheel from contacting the driver's body with a large impact force in advance. The effect is to protect the driver's safety as much as possible.
도 1은 종래의 조향축을 설명하기 위한 사시도,1 is a perspective view for explaining a conventional steering shaft,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유니버설조인트 하단링크와 유니버설조인트 중간링크의 결합부를 설명하기 위한 사시도 및 종단면도,2 to 4 are a perspective view and a longitudinal sectional view for explaining the coupling portion of the universal joint lower link and the universal joint intermediate link according to the first embodiment of the present invention,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 결합부를 설명하기 위한 종단면도,5 to 7 are longitudinal cross-sectional views for explaining the coupling portion according to a second embodiment of the present invention;
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 결합부를 설명하기 위한 종단면도이다.8 to 10 are longitudinal cross-sectional views for explaining the coupling portion according to the third embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 - 조향핸들 20 - 조향축1-Steering Wheel 20-Steering Shaft
21 - 유니버설조인트 상단링크 22 - 유니버설조인트 하단링크21-Universal Joint Top Link 22-Universal Joint Bottom Link
22a - 결합플랜지 24 - 유니버설조인트 중간링크22a-Coupling Flange 24-Universal Joint Intermediate Link
24a - 요크 24b - 결합돌기24a-yoke 24b-coupling protrusion
U - 유니버설조인트U-Universal Joint
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