KR100534272B1 - 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치에 관한 것으로 스티어링 샤프트(2)에 장착되며, 내부에 삽입홈(11)을 구비한 아웃터 스티어링 컬럼(10)과, 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 삽입홈(11)에 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되는 인너 스티어링 컬럼(20)과, 소정의 길이를 가지며, 일단이 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 일 측에 회동 가능하게 결합되는 링크부재(30)와, 일단에는 상기 링크부재(30)의 끝단에 회동 가능하게 힌지 결합되는 힌지부(41a)가 구비되는 댐퍼로드(41)가 유체 압축 실린더(42)에 결합되어 이루어지며 이 유체 압축 실린더(42)는 단부가 상기 인너 스티어링 컬럼(20)의 일 측에 회동 가능하게 결합되어 유체의 압축력에 상기 댐퍼로드(41)가 확장되면서 작동되는 유체 압축 댐퍼(40)와, 상기 유체 압축 댐퍼(40)의 힌지부(41a)가 결합되어, 이 유체 압축 댐퍼(40)가 작동할 경우 힌지부(41a)를 이동을 안내하는 가이드 레일(51)이 구비된 레일부재(50)로 구성되어 자동차가 주행 중 충돌 사고 발생시 적은 충격과 변형에도 유체 압축 댐퍼(40)에 의해 자동적으로 가이드 레일(51)을 따라 댐퍼로드(41)와 링크부재(30)가 벌어지면서 스티어링 컬럼(1)이 함몰되어 승객의 흉부가 스티어링 휠(3)에 부딪쳐 발생되는 상해를 최소화 할 수 있는 것이다.

또한, 차량의 파손이 적을 경우 유체 압축 댐퍼(40)를 다시 압축하여 재사용이 가능하여 충돌 사고 후 함몰된 스티어링 컬럼(1)을 교체해야 하는 번거로움을 방지할 수 있는 것이다.

따라서 승객의 안전성과 충돌 사고 후 수리 시 편의성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치{Impact absorbing device of Steering column}

본 발명은 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 충돌 사고 발생시 가스 댐퍼가 작동하여 스티어링 휠을 함몰시켜 승객의 안전성을 증대시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 자동차의 조향 장치는 자동차의 진행방향을 임의로 변경하기 위한 장치로서, 운전자가 직접 잡고 조작할 수 있는 스티어링 휠, 이 스티어링 휠과 결합되어 회전되는 스티어링 샤프트, 상기 스티어링 샤프트의 적소에 장착되어 운전에 필요한 부가 편의 시설을 위한 틸팅 장치 및 텔레스코픽 장치 등이 설치되는 스트어링 컬럼 등을 포함하는 조작기구와 기어기구 및 링크기구 등이 포함된다.

그리고 상기 스티어링 컬럼에는 자동차가 주행 중 정면충돌하게 되면 주행의 관성에 의해 운전자의 상체가 전방으로 기울어져 스티어링 휠에 부딪히거나, 또는 스티어링 휠이 장착된 스티어링 샤프트가 운전자 측으로 밀려 올라와 운전자의 상체가 부딪히게 되는 것을 방지하기 위해 충격 흡수 장치가 구비되고 있는 실정이다.

한편, 상기 스티어링 컬럼에 장착되는 충격 흡수 장치로는 스티어링 컬럼 튜브를 테이퍼 형상, 볼구조 등으로 하여 충격 에너지를 마찰 에너지 전환하여 흡수하는 마찰 식 충격 흡수 장치 또는 스티어링 칼럼에 링크 구조를 설치하여 충돌시 수축률을 빠르게 하는 링크 식 충격 흡수 장치, 각종 탄 성 스프링을 통해 충격력을 연속적으로 흡수하는 스프링 식 충격 흡수 장치, 스티어링 컬럼의 챔버 내에 오일, 공기 등의 유체를 제어하여 충격력을 흡수하는 유체 식 충격 흡수 장치, 스티어링 컬럼 내부에 돌기, 주름, 충격 흡수 부재 등을 구비시켜 충격 에너지를 파손 또는 변형 에너지로 변환하여 충격력을 감소시키는 파손, 변형 식 충격 흡수 장치 등이 제안되고 있다.

그러나 상기한 종래의 스티어링 칼럼의 링크식 충격 흡수 장치는 스티어링 샤프트에 충격이 가해지지 않거나 변형이 작으면 작동하지 않아 정면충돌 시 승객의 흉부가 스티어링 휠에 부딪쳐서 상해가 발생되어 승객의 안전을 확보할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 링크 식 충격 흡수 장치에 유체 압축 댐퍼를 장착하여 스티어링 칼럼에 일정 하중 또는 일정 변형이 발생되면 상기 유체 압축 댐퍼가 작동하여 이 유체 압축 댐퍼가 강제로 스티어링 컬럼의 길이를 축소하여 스티어링 휠을 함몰시키므로 정면충돌 시 승객의 안전성을 증대시킬 수 있는 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치를 제공하는 데 있다.

이러한, 본 발명의 목적은 스티어링 샤프트(2)에 장착되며, 내부에 삽입홈(11)을 구비한 아웃터 스티어링 컬럼(10)과;

상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 삽입홈(11)에 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되는 인너 스티어링 컬럼(20)과;

소정의 길이를 가지며, 일단이 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 일 측에 회동가능하게 결합되는 링크부재(30)와;

일단에는 상기 링크부재(30)의 끝단에 회동 가능하게 힌지 결합되는 힌지부(41a)가 구비되는 댐퍼로드(41)가 유체 압축 실린더(42)에 결합되어 이루어지며 이 유체 압축 실린더(42)는 단부가 상기 인너 스티어링 컬럼(20)의 일 측에 회동 가능하게 결합되어 유체의 압축력에 상기 댐퍼로드(41)가 확장되면서 작동되는 유체 압축 댐퍼(40)와;

상기 유체 압축 댐퍼(40)의 힌지부(41a)가 결합되어, 이 유체 압축 댐퍼(40)가 작동할 경우 힌지부(41a)를 이동을 안내하는 가이드 레일(51)이 구비된 레일부재(50)로 구성되어 달성된다.

즉, 자동차가 주행 중 정면충돌이 발생하여 스티어링 컬럼(1)에 일정 하중 또는 일정변형이 발생되면, 상기 유체 압축 댐퍼(40)가 작동하여 이 유체 압축 댐퍼(40)의 댐퍼로드(41)가 확장되면서 힌지부(41a)를 레일부재(50)의 가이드 레일(51)을 따라 이동시키게 된다.

그리고, 상기 힌지부(41a)가 가이드 레일(51)을 따라 이동하면서 댐퍼로드(41)의 힌지부(41a)에 회동 가능하게 결합되어 연결된 링크부재(30)도 벌어지고, 그 힘에 의해서 아웃터 스티어링 컬럼(10)이 인너 스티어링 컬럼(20)을 따라 하부로 이동하여 함몰하게 되는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 일반적인 조향장치의 구성을 나타낸 분해사시도로서, 스티어링 휠이 일단부에 결합되는 스티어링 샤프트에 스티어링 컬럼이 장착되는 것을 나타내고 있다.

도 2 는 본 발명인 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치의 정면도로서, 댐퍼로드가 수직으로 위치하여 링크부재에 의해 압축된 상태로 유체 압축 실린더에 삽입되어 있어 스티어링 컬럼의 원 위치를 지지하고 있는 것을 나타내고 있다.

도 3 은 본 발명인 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치의 작동상태도로서, 충돌 사고 발생시 유압 댐퍼가 확장되면서 이 댐퍼로드와 링크부재가 벌어지면서 스티어링 컬럼의 아웃터 스티어링 컬럼이 인너 스티어링 컬럼으로 삽입되어 함몰된 것을 나타내고 있다.

도 4 는 본 발명인 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치의 배면도로서, 스티어링 컬럼에 일정 하중 또는 변형이 작용할 경우 상기 힌지부를 외측방향으로 밀어 유체 압축 댐퍼를 작동하도록 하는 가압로드가 아웃터 스티어링 컬럼의 양측에 구비된 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1 에서 도시한 바와 같이 일반적으로 운전자가 파지하여 주행 중인 차량의 방향을 조정하는 스티어링 휠(3)은 스티어링 샤프트(2)에 결합되어 그 조향력이 기어 기구로 전달되며, 이 스티어링 샤프트(2)에는 스티어링 컬럼(1)이 장착된다.

그리고, 본 발명에서 상기 스티어링 컬럼(1)은 도 2 에서 도시한 바와 같이 스티어링 샤프트(2)에 장착되며, 내부에 삽입홈(11)을 구비한 아웃터 스티어링 컬럼(10)과, 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 삽입홈(11)에 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되는 인너 스티어링 컬럼(20)으로 구성되어 후술될 유체 압축 댐퍼(40)가 작동될 경우 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)이 상기 인너 스티어링 컬럼(20)을 따라 하부로 이동하여 함몰된다.

또한, 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 양측에는 돌출부(12)가 돌출되어 이 돌출부(12)의 양측에 각각 소정의 길이를 가지는 링크부재(30)의 일단이 회동 가능하게 결합되며, 이 링크부재(30)의 단부는 후술될 유체 압축 댐퍼(40)의 댐퍼로드(41)의 일단에 구비된 힌지부(41a)에 회동 가능하게 힌지 결합된다.

한편, 상기 인너 스티어링 컬럼(20)의 양측에는 결합부(21)가 돌출되어, 이 결합부(21)의 양측에 유체 압축 댐퍼(40)의 유체 압축 실린더(42)의 단부가 각각 회동 가능하게 결합되어 장착된다.

그리고, 상기 유체 압축 댐퍼(40)는 상기 유체 압축 실린더(42)에 결합되며, 일단에는 상기 링크부재(30)의 단부가 회동 가능하게 결합되는 힌지부(41a)가 구비된 댐퍼로드(41)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 댐퍼로드(41)의 힌지부(41a)는 레일부재(50)의 가이드 레일(51)에 결합되는 힌지축(41b)이 돌출되어, 이 힌지축(41b)이 레일부재(50)의 가이드 레일(51)에 결합되어 상기 유체 압축 댐퍼(40)가 작동되어 댐퍼로드(41)가 확장될 경우 상기 힌지축(41b)이 가이드 레일(51)을 따라 이동하게 된다.

즉, 도 3 에서 도시한 바와 같이 자동차가 주행 중 정면충돌이 발생하여 스티어링 컬럼(1)에 일정 하중 또는 일정변형이 발생되면, 상기 유체 압축 댐퍼(40)의 댐퍼로드(41)가 외측으로 밀려 확장되면서 힌지부(41a)가 레일부재(50)의 가이드 레일(51)을 따라 이동시키게 된다.

그리고, 상기 힌지부(41a)가 가이드 레일(51)을 따라 이동하면서 댐퍼로드(41)의 힌지부(41a)에 회동 가능하게 결합되어 연결된 링크부재(30)도 양측으로 벌어지고, 그 힘에 의해서 아웃터 스티어링 컬럼(10)이 인너 스티어링 컬럼(20)을 따라 하부로 이동하여 함몰하게 되는 것이다.

한편, 상기 힌지부(41a)에 돌출되어 레일부재(50)의 가이드 레일(51)에 결합되는 힌지축(41b)은 가이드 레일(51)의 일면으로 소정길이 돌출되도록 형성하고, 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)에는 일단이 상기 돌출된 힌지축(41b)에 근접하여 위치하고, 내측에서 외측방향으로 경사진 경사부(61)가 형성된 가압로드(60)가 구비된다.

즉, 도 4 에서 도시한 바와 같이 자동차가 주행 중 정면충돌이 발생하여 스티어링 컬럼(1)에 일정 하중 또는 일정변형이 발생되면, 상기 가압로드(60)의 단부에 형성된 경사부(61)가 상기 힌지부(41a)를 외측방향으로 밀어 댐퍼로드(41)가 옆으로 이탈하여 어긋나게 되어 유체 압축 실린더(42)에 압축된 유체의 압축력에 의해 최대한 확장되면서 이 댐퍼로드(41)와 이 댐퍼로드(41)에 회동 가능하게 연결된 링크부재(30)를 양측으로 벌려 아웃터 스티어링 컬럼(10)을 함몰시키게 되는 것이다.

따라서 자동차가 충돌 사고시 스티어링 컬럼(1)의 변형이 적을 경우에도 상기 가압로드(60)가 힌지부(41a)를 외측으로 밀어 유체 압축 댐퍼(40)를 작동하여 스티어링 컬럼(1)을 함몰시키므로 승객의 안전성을 증대시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 유체 압축 댐퍼(40)는 유체 압축 실린더(42)에서 압축되는 유체로 가스를 사용하는 가스댐퍼와, 오일을 사용한 오일댐퍼가 있으며, 본 발명에서는 가스댐퍼를 사용하는 것을 기본으로 하며 그 외의 것도 본 발명의 구성에는 포함됨을 밝혀 둔다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 자동차가 주행 중 충돌 사고 발생시 적은 충격과 변형에도 유체 압축 댐퍼에 의해 자동적으로 스티어링 컬럼이 함몰되어 승객의 흉부가 스티어링 휠에 부딪쳐 발생되는 상해를 최소화 할 수 있는 것이다.

또한, 차량의 파손이 적을 경우 유체 압축 댐퍼를 다시 압축하여 재사용이 가능하여 충돌 사고 후 함몰된 스티어링 컬럼을 교체해야 하는 번거로움을 방지할 수 있는 것이다.

따라서 승객의 안전성과 충돌 사고 후 수리 시 편의성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 일반적인 조향장치의 구성을 나타낸 분해사시도.

도 2 는 본 발명인 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치의 정면도.

도 3 은 본 발명인 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치의 작동상태도.

도 4 는 본 발명인 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치의 배면도.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 - 스티어링 컬럼 2 - 스티어링 샤프트

3 - 스티어링 휠 10 - 아웃터 스티어링 컬럼

11 - 삽입홈 12 - 돌출부

20 - 인너 스티어링 컬럼 21 - 결합부

30 - 링크부재 40 - 유체 압축 댐퍼

41 - 댐퍼로드 42 - 유체 압축 실린더

50 - 레일부재 51 - 가이드 레일

60 - 가압로드 61 - 경사부

Claims (3)

1. 스티어링 샤프트(2)에 장착되며, 내부에 삽입홈(11)을 구비한 아웃터 스티어링 컬럼(10)과;

   상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 삽입홈(11)에 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되는 인너 스티어링 컬럼(20)과;

   소정의 길이를 가지며, 일단이 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 일 측에 회동 가능하게 결합되는 링크부재(30)와;

   일단에는 상기 링크부재(30)의 끝단에 회동 가능하게 힌지 결합되는 힌지부(41a)가 구비되는 댐퍼로드(41)가 유체 압축 실린더(42)에 결합되어 이루어지며 이 유체 압축 실린더(42)는 단부가 상기 인너 스티어링 컬럼(20)의 일 측에 회동 가능하게 결합되어 유체의 압축력에 상기 댐퍼로드(41)가 확장되면서 작동되는 유체 압축 댐퍼(40)와;

   상기 유체 압축 댐퍼(40)의 힌지부(41a)가 결합되어, 이 유체 압축 댐퍼(40)가 작동할 경우 힌지부(41a)를 이동을 안내하는 가이드 레일(51)이 구비된 레일부재(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치.
2. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)의 양측에는 돌출부(12)가 돌출되어 이 돌출부(12)의 양측에 각각 소정의 길이를 가지는 링크부재(30)의 일단이 회동 가능하게 결합되며, 상기 인너 스티어링 컬럼(20)의 양측에는 결합부(21)가 돌출되어, 이 결합부(21)의 양측에 유체 압축 댐퍼(40)의 유체 압축 실린더(42)의 단부가 각각 회동 가능하게 결합되어 장착된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치.
3. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 댐퍼로드(41)의 힌지부(41a)는 레일부재(50)의 가이드 레일(51)에 결합되는 힌지축(41b)이 가이드 레일(51)의 일면으로 소정길이 돌출되도록 형성하고, 상기 아웃터 스티어링 컬럼(10)에는 일단이 상기 돌출된 힌지축(41b)에 근접하여 위치하고, 내측에서 외측방향으로 경사진 경사부(61)가 형성된 가압로드(60)가 구비된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼의 충격 흡수 장치.