KR100559904B1 - Structure for absorbing impact to steering shaft - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조향축의 완충구조에 관한 것으로, 상부 조향축과 하부 조향축으로 분리되면서 상부 조향축이 하부 조향축에 끼워져서 세레이션으로 결합되고, 상기 상부 조향축에는 다수개의 몰딩핀이 원주 방향을 따라 일정간격을 두고 돌출되게 형성되며, 상기 상부 조향축이 충격을 받아서 하부 조향축에 삽입될 때에 상기 몰딩핀이 안내이동받은 다음에 파단될 수 있도록 상기 하부 조향축의 내주면에는 상기 몰딩핀에 대응하는 복수개의 끼움홈이 형성되어, 신축 기능을 구현하기 위해 상부 조향축과 하부 조향축이 분리되면서 세레이션으로 결합된 상부 조향축에 몰딩핀을 설치하여 충격을 흡수할 수 있도록 함으로써, 운전자에게 조향휠의 조작 편의성을 부여함과 동시에 충돌이나 추돌 사고시에도 운전자의 상해를 경감시킬 수 있도록 된 것이다.The present invention relates to a buffer structure of a steering shaft, wherein the upper steering shaft is separated into an upper steering shaft and a lower steering shaft, and the upper steering shaft is fitted to the lower steering shaft and coupled to the serration, and a plurality of molding pins are arranged in the circumferential direction of the upper steering shaft. It is formed to protrude at a predetermined interval, and when the upper steering shaft is impacted and inserted into the lower steering shaft corresponding to the molding pin on the inner circumferential surface of the lower steering shaft so that the molding pin can be broken after receiving the guide movement A plurality of fitting grooves are formed, and the steering wheel to the driver by absorbing the impact by installing a molding pin on the upper steering shaft coupled to the serration while separating the upper steering shaft and the lower steering shaft in order to realize the stretching function, In addition to the convenience of operation and at the same time to reduce the injury of the driver in the event of a collision or crash.

Description

조향축의 완충구조{Structure for absorbing impact to steering shaft}Structure for absorbing impact to steering shaft

도 1은 종래 기술에 따른 조향축과 조향 컬럼의 사시도이고,1 is a perspective view of a steering shaft and a steering column according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 완충구조가 설치된 조향축의 일부 절개 사시도이다.2 is a partially cutaway perspective view of a steering shaft in which a buffer structure according to the present invention is installed.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 - 상부 조향축 2 - 하부 조향축1-Upper Steering Shaft 2-Lower Steering Shaft

3 - 세레이션 2a,2b - 끼움홈3-Serration 2a, 2b-Fitting Groove

4 - 몰딩핀4-molding pin

본 발명은 차량에 사용되는 조향축에 관한 것으로, 특히 신축기능을 가진 세레이션 결합된 상부 조향축 상에 몰딩핀을 설치하여 조향축의 충격을 효과적으로 흡수하도록 된 조향축의 완충구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering shaft used in a vehicle, and more particularly, to a buffer structure of a steering shaft configured to effectively absorb shocks of a steering shaft by installing a molding pin on a serration-coupled upper steering shaft having a telescopic function.

차량의 조향장치는 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향을 하는 장치로서, 운전자가 차량의 진행방향을 바꾸기 위해 직접 조향 조작을 하는 조향휠과 이 조향휠에 일체로 회전되게 연결되어 상기 조향휠의 회전력을 전달하는 조향축 및 이 조향축을 차체에 장착시키기 위한 조향 컬럼 등으로 구성된 조작기구와, 상 기 조향축의 회전을 감속하여 조작력을 크게 함과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어장치나 혹은 유압으로 작동되어 운전자의 조향휠의 조작력을 보조해주는 동력실린더 및, 이 기어장치나 동력실린더의 작동을 앞바퀴에 전달하고 또 좌우 바퀴의 관계 위치를 바르게 지지하기 위해 피트먼 아암과 드래그 아암, 너클 아암 및 타이 로드 등으로 구성된 링크기구로 이루어져 있다.The steering device of the vehicle is a device for steering to arbitrarily change the direction of travel of the vehicle. The steering wheel of the vehicle is directly connected to the steering wheel and rotates integrally with the steering wheel for direct steering to change the direction of travel of the vehicle. An operating mechanism consisting of a steering shaft that transmits rotational force and a steering column for mounting the steering shaft to a vehicle body, and decelerating the rotation of the steering shaft to increase the operating force and change the direction of movement of the operating mechanism to transmit to the link mechanism. Power cylinders that are geared or hydraulically actuated to assist the operator's steering wheel, and Pitman arms and drags to transfer the operation of the gears or cylinders to the front wheels and to correctly support the relationship between the left and right wheels. It consists of a link mechanism consisting of an arm, a knuckle arm and a tie rod.

상기와 같은 조향 장치를 장착한 차량에 충돌이나 혹은 추돌 사고가 발생하면, 운전자의 상체가 조향휠에 직접 부딪쳐서 심각한 상해를 입게 되는데, 이러한 운전자의 상해를 줄여주기 위해 예컨대 조향축이나 조향 컬럼에 몰딩 핀을 설치하는 경우 등과 같은 여러 가지의 완충장치나 완충구조가 제안되어 있다.When a collision or collision occurs in a vehicle equipped with the steering device, the upper body of the driver directly hits the steering wheel, causing serious injury. For example, molding on a steering shaft or a steering column to reduce the driver's injury. Various shock absorbers or buffer structures have been proposed, such as for the installation of pins.

또한, 종래의 조향 장치에는 운전자의 체형에 따라 보다 편리한 조향휠의 조작환경을 마련해 주기 위해 조향축이 차체의 전후방향으로 소정 각도만큼 경사지게 할 수 있도록 하는 틸트 기능이나, 혹은 조향휠을 운전자의 신체쪽으로 가까이 당기거나 멀어지도록 아래로 밀어줄 수 있는 신축(telescopic)기능 등이 구비되어 있는 바, 도 1에는 상기 신축기능을 구현하기 위해 상부 조향축(1)과 하부 조향축(2)이 세레이션(3)으로 결합된 구조를 도시하고 있다.In addition, the conventional steering device has a tilt function that allows the steering shaft to be inclined by a predetermined angle in the front and rear directions of the vehicle body in order to provide a more convenient steering wheel operation environment according to the driver's body type, or the steering wheel may have a driver's body. Telescopic function that can be pulled closer to the side or pushed away to move away is provided, the upper steering shaft (1) and the lower steering shaft (2) serration in Figure 1 to implement the stretching function The structure combined with (3) is shown.

그런데, 상기와 같은 신축 기능을 구비한 조향축을 가진 종래의 조향 장치에서는 충격을 흡수할 수 있는 별도의 적절한 완충장치나 완충구조가 마련되어 있지 않아서, 차량의 충돌이나 추돌 사고시에 운전자의 상체가 조향휠에 부딪칠 때에 그 충격을 적절히 흡수하지 못하여 운전자의 보호측면에서 미흡하다고 하는 결점이 있었다.However, in the conventional steering apparatus having a steering shaft having a telescopic function as described above, a separate appropriate shock absorber or shock absorbing structure for absorbing shock is not provided, and the upper body of the driver may have a steering wheel in the event of a vehicle collision or collision. There was a drawback that the impact was not adequately absorbed when it was hit by the driver.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 신축 기능을 구현하기 위해 상부 조향축과 하부 조향축이 분리되면서 세레이션으로 결합된 조향축에 몰딩핀을 설치하여 충격을 흡수할 수 있도록 함으로써, 운전자에게 조향휠의 조작 편의성을 부여함과 동시에 충돌이나 추돌 사고시에도 운전자의 상해를 경감시킬 수 있도록 된 조향축의 완충구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and by installing a molding pin on the steering shaft coupled to the serration while absorbing the upper steering shaft and the lower steering shaft to implement the stretching function can absorb the shock. The purpose of the present invention is to provide a steering structure that provides the driver with convenience of steering wheel and at the same time reduces the injury of the driver even in a collision or collision accident.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부 조향축과 하부 조향축으로 분리되면서 상부 조향축이 하부 조향축에 끼워져서 세레이션으로 결합되고, 상기 상부 조향축에는 다수개의 몰딩핀이 원주 방향을 따라 일정간격을 두고 돌출되게 형성되며, 상기 상부 조향축이 충격을 받아서 하부 조향축에 삽입될 때에 상기 몰딩핀이 안내이동받은 다음에 파단될 수 있도록 상기 하부 조향축의 내주면에는 상기 몰딩핀에 대응하는 복수개의 끼움홈이 형성되어 있다.The present invention for achieving the above object, the upper steering shaft and the lower steering shaft is separated into the upper steering shaft is fitted to the lower steering shaft coupled to the serration, the plurality of molding pins in the upper steering shaft in the circumferential direction It is formed to protrude at a predetermined interval along the inner steering surface of the lower steering shaft corresponding to the molding pin so that when the upper steering shaft is impacted and inserted into the lower steering shaft, the molding pin can be broken after receiving the guide movement. A plurality of fitting grooves are formed.

바람직하기로는, 상기 끼움홈의 길이가 복수의 단계로 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the length of the fitting groove is characterized in that formed differently in a plurality of steps.

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 2는 본 발명에 따른 완충구조가 설치된 조향축의 일부 절개 사시도인 바, 즉 조향축이 상부 조향축(1)과 하부 조향축(2)으로 2개의 축으로 분리되어 세레이션(3)으로 결합됨에 따라 신축기능을 구비한 구조를 도 1에 도시된 구조와 동일하게 되어 있다.2 is a partially cutaway perspective view of a steering shaft in which a shock absorbing structure is installed according to the present invention, that is, the steering shaft is separated into two axes by an upper steering shaft 1 and a lower steering shaft 2 and coupled to a serration 3. As it is, the structure having the stretching function is the same as the structure shown in FIG.

그리고, 상기와 같이 신축기능을 구비한 조향축에 완충기능을 부여하기 위해 상기 상부 조향축(1)에는 그 원주방향을 따라 4개의 몰딩핀(4) 일정간격을 두고 돌출되게 형성되고, 상기 각 몰딩핀(4)과 일직선상으로 배열된 세레이션 결합부의 돌출부(3a)들은 상부 조향축(1)의 원주면까지 제거되어 있다.In addition, the upper steering shaft (1) is formed to protrude at a predetermined interval along the circumferential direction of the four molding pins (4) in order to give a cushioning function to the steering shaft having an elastic function as described above, The projections 3a of the serration coupling portion arranged in line with the molding pin 4 are removed to the circumferential surface of the upper steering shaft 1.

또한, 상기 상부 조향축(1)이 하부 조향축(2)과 세레이션으로 결합된 상태에서 상기 몰딩핀(4)과 일직선으로 연장선상에 이르는 상기 하부 조향축(2)의 내주면에는 하부 조향축(2)의 길이 방향을 따라 다수개의 끼움홈(2a,2b)이 형성되어 있는 데, 이 끼움홈(2a,2b)은 하부 조향축(2)의 내주면의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 4개로 형성되고, 상기 각 끼움홈(2a,2b)은 하부 조향축(2)의 길이 방향을 따른 그 길이가 서로 다르게 형성되어 있다. 즉, 180도의 간격을 두고 배열된 1쌍의 제1끼움홈(2a)의 길이가, 제1끼움홈(2a) 사이에 각각 180도의 간격을 두고 형성된 제2끼움홈(2b)의 길이보다 상대적으로 짧게 형성되어 있다.In addition, a lower steering shaft is formed on an inner circumferential surface of the lower steering shaft 2 extending in a straight line with the molding pin 4 in a state where the upper steering shaft 1 is coupled to the lower steering shaft 2 in a serration. A plurality of fitting grooves (2a, 2b) are formed along the longitudinal direction of (2), the fitting grooves (2a, 2b) are spaced apart at regular intervals along the circumferential direction of the inner circumferential surface of the lower steering shaft (2) 4 And the fitting grooves 2a and 2b are formed in different lengths along the longitudinal direction of the lower steering shaft 2. That is, the length of the pair of first fitting grooves 2a arranged at intervals of 180 degrees is relative to the length of the second fitting grooves 2b formed at intervals of 180 degrees between the first fitting grooves 2a, respectively. It is formed short.

상기와 같이 상부 조향축(1)과 하부 조향축(2)이 세레이션으로 결합된 상태에서 상기 상부 조향축(1)에는 몰딩핀(4)이 형성됨과 더불어 이 몰딩핀(4)과 대응되게 상기 하부 조향축(2)에는 끼움홈(2a,2b)이 형성된 상태에서 차량에 충돌이나 추돌 사고가 발생하게 되면, 운전자의 상체가 조향휠에 부딪치게 되는 데, 운전자의 상태가 조향휠에 부딪칠 때의 충격은 조향휠을 통해 먼저 상부 조향축(1)에 전달되고, 상부 조향축(1)은 충격을 받아서 하부 조향축(2)에 끼워지는 방식으로 이동하게 된다.In the state in which the upper steering shaft 1 and the lower steering shaft 2 are coupled by serration as described above, a molding pin 4 is formed on the upper steering shaft 1 to correspond to the molding pin 4. When the collision or collision accident occurs in the vehicle in the state in which the fitting grooves 2a and 2b are formed in the lower steering shaft 2, the upper body of the driver hits the steering wheel. When the shock is transmitted to the upper steering shaft (1) first through the steering wheel, the upper steering shaft (1) is moved in such a way that the impact is fitted to the lower steering shaft (2).

상기와 같이 상부 조향축(1)이 하부 조향축(2)속에 충격으로 끼워지는 과정 에 상기 각 몰딩핀(4)들은 그에 대응하게 형성된 끼움홈(2a,2b) 속에 끼워지게 되는 데, 이러한 몰딩핀(4)의 끼움홈(2a,2b)과 결합과 몰딩핀(4)의 끼움홈(2a,2b) 속에서 미끄럼이동과정에 상부 조향축(1)에 전달되어 온 충격을 1차적으로 흡수하게 된다.As described above, the molding pins 4 are inserted into fitting grooves 2a and 2b correspondingly formed in the process of the upper steering shaft 1 being impacted into the lower steering shaft 2 as described above. In the fitting grooves 2a and 2b of the pin 4 and in the fitting grooves 2a and 2b of the molding pin 4, the shock transmitted to the upper steering shaft 1 during the sliding movement is primarily absorbed. Done.

그리고, 상기 4개의 몰딩핀(4)이 끼움홈(2a,2b)에 끼워져서 끼움홈(2a,2b)을 따라 안내이동하다가 2개의 몰딩핀(4)이 먼저 상대적으로 길이가 짧은 끼움홈(2a)의 끝까지 이동하여 정지되게 되고, 이 상태에서 상부 조향축(1)에 가해진 충격이 크게 되면 2개의 몰딩핀(4)이 끼움홈(2a)의 끝벽에 의해 파단되면서 상부 조향축에 가해진 충격을 2차적으로 흡수하게 된다.Then, the four molding pins 4 are inserted into the fitting grooves 2a and 2b and guided along the fitting grooves 2a and 2b, and then the two molding pins 4 are the first relatively short fitting grooves ( 2a) is moved to the end of the stop, and if the impact applied to the upper steering shaft (1) in this state is large, the two molding pins (4) are broken by the end wall of the fitting groove (2a) impact applied to the upper steering shaft Absorbs secondary.

상기와 같이 2개의 몰딩핀(4)이 파단된 상태에서도 상부 조향축(1)에 계속해서 충격이 가해지게 되면, 나머지 2개의 몰딩핀(4)이 끼움홈(2b)의 안내를 받으면서 이동하게 됨과 더불어 이러한 안내이동과정에 상부 조향축(1)에 가해진 충격을 3차적으로 흡수함과 더불어 2개의 몰딩핀(4)이 계속해서 이동하게 되면 상기 끼움홈(2b)의 끝벽에 닿아서 그 이동이 정지되게 되고, 이 상태에서 상부 조향축(1)에 가해진 충격이 크게 되면, 나머지 2개의 몰딩핀(4)도 파단되면서 충격을 4차적으로 흡수하게 되어, 운전자가 받게 되는 반발 충격력이 상기와 같이 여러 단계에 걸쳐서 흡수됨에 따라 효과적으로 경감됨으로써, 운전자의 상해를 줄여줄 수 있게 된다.When the two molding pins 4 are broken as described above, when the impact continues to be applied to the upper steering shaft 1, the remaining two molding pins 4 are moved while being guided by the fitting grooves 2b. In addition, while absorbing the shock applied to the upper steering shaft (1) in this guide movement process, and the two molding pins (4) to continue to move in contact with the end wall of the fitting groove (2b) In this state, when the impact applied to the upper steering shaft 1 becomes large, the remaining two molding pins 4 are broken and absorb the impacts in a fourth order. As it is absorbed in several stages, it is effectively alleviated, thereby reducing the driver's injury.

한편, 본 실시예에서 4개의 몰딩핀(4)을 설치한 경우를 설명하였지만, 반드시 4개로 한정될 필요는 없고, 1개 혹은 복수개로 설치할 수 있으며, 끼움홈의 길 이도 여러 단계로 형성하여 몰딩핀이 하나씩 파손되면서 충격을 흡수할 수 있도록 할 수 있으며, 또한 하나 혹은 복수개의 몰딩핀이 동시에 파손되게 설계할 수 있음은 물론이다.On the other hand, in the present embodiment has been described a case in which four molding pins 4 are installed, but need not necessarily be limited to four, can be installed in one or a plurality, the length of the fitting groove is also formed in several steps molding The pins can be broken one by one to absorb the shock, and of course, one or a plurality of molding pins can be designed to be damaged at the same time.

그리고, 몰딩핀의 형상이나 크기 혹은 소재에 적절히 선정하여 충격흡수 강도를 적절히 용이하게 조절할 수도 있다.In addition, the shock absorbing strength can be easily adjusted appropriately by appropriately selecting the shape, size, or material of the molding pin.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 조향축의 완충구조에 의하면, 운전자의 체형에 따라 조향휠의 높이를 조절할 수 있도록 신축기능이 구비된 조향축에 몰딩핀과 같은 충격흡수부재를 설치하여 차량의 충돌이나 추돌 사고시에 운전자의 상체가 조향휠에 부딪칠 때의 충격을 단계적으로 적절히 흡수해서 완충시켜 주므로, 운전의 편의성 향상에다가 운전자의 충격상해보호를 동시에 도모할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the shock absorbing structure of the steering shaft according to the present invention, a shock absorbing member such as a molding pin is installed on a steering shaft having a telescopic function so that the height of the steering wheel can be adjusted according to the driver's body shape. In the event of a collision, the shock of the driver's upper body hitting the steering wheel is appropriately absorbed and buffered step by step, so that the driver's comfort can be protected and the impact injury can be simultaneously protected.

Claims (3)

상부 조향축과 하부 조향축으로 분리되면서 상부 조향축이 하부 조향축에 끼워져서 세레이션으로 결합되고, 상기 상부 조향축에는 다수개의 몰딩핀이 원주 방향을 따라 일정간격을 두고 돌출되게 형성되며, 상기 상부 조향축이 충격을 받아서 하부 조향축에 삽입될 때에 상기 몰딩핀이 안내이동받은 다음에 파단될 수 있도록 상기 하부 조향축의 내주면에는 상기 몰딩핀에 대응하는 복수개의 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 하는 조향축의 완충구조.The upper steering shaft is separated into an upper steering shaft and a lower steering shaft, and the upper steering shaft is fitted to the lower steering shaft to be coupled to the serration. The plurality of molding pins are formed to protrude at a predetermined interval along the circumferential direction on the upper steering shaft. A plurality of fitting grooves corresponding to the molding pins are formed on an inner circumferential surface of the lower steering shaft such that the molding pin is guided and broken when the upper steering shaft is impacted and inserted into the lower steering shaft. Shaft buffer structure. 제 1항에 있어서, 상기 끼움홈의 길이가 복수의 단계로 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 조향축의 완충구조.2. The shock absorbing structure of claim 1, wherein the fitting grooves have different lengths in a plurality of steps. 제 2항에 있어서, 상기 몰딩핀이 상부 조향축의 원주 방향을 따라 90도의 각도를 두고 4개로 형성되고, 상기 끼움홈은 길이가 짧으면서 180도의 간격을 두고 형성된 2개의 제1끼움홈과, 이 제1끼움홈 사이에 배치되면서 상기 끼움홈보다 상대적으로 길이가 길게 형성된 2개의 제2끼움홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조향축의 완충구조.According to claim 2, wherein the molding pin is formed in four at an angle of 90 degrees along the circumferential direction of the upper steering shaft, the fitting grooves are two first fitting grooves formed at intervals of 180 degrees with a short length, The buffer structure of the steering shaft, characterized in that consisting of two second fitting grooves are disposed between the first fitting grooves and the length is relatively longer than the fitting groove.
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