KR19980030815U - 충격 완화용 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠에 연결되는 상부샤프트 및 스티어링 기어에 연결되는 하부샤프트가 연결관에 의해 상호연결되는 스티어링 샤프트와, 상기 스트어링 샤프트가 삽입되어 보호되는 스티어링 컬럼을 포함하는 충격완화용 조향 장치에 관한 것으로서, 상기 스티어링 샤프트(12)의 상부샤프트(12a)의 단부에 제 1자석(18)을 형성하고 상기 제 2샤프트(12b)의 단부에 제 2자석(19)을 형성하되, 상기 제 1자석(18)과 제 2자석(19)은 상호 대향 배치되어 척력을 유지하며, 상기 제 1자석(18) 및 제 2자석(18)은 연결관(16)내에 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하며, 조향장치 자체의 충격 완화 효과에 부가하여 스티어링 샤프트의 충격 완화 작용에 의해 운전자가 스티어링 휠로 인해 상해를 입는 것을 최소화 할 수 있다.

Description

충격 완화용 조향장치.

본 고안은 충격 완화용 조향장치(steering system)에 관한 것으로서 보다 상세히 설명하면, 자동차의 충돌시 운전자가 조향휠(steering wheel)에 의해 가해지는 충격을 완화시키기 위해 스티어링 샤프트의 연결부에 자석을 설치하여 상기 각각의 자석의 척력에 의해 충격력을 흡수 또는 완화시키기 위한 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 조향장치가 제공되어 있어 타이어의 방향을 조절하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 주행시킬 수 있다. 이같은 일반적인 조향장치의 개략적 구조를 보여주는 부분사시도가 도 1에 도시되어 있으며, 도 2에는 일반적인 스티어링 컬럼과 스티어링 샤프트를 보여주는 부분단면도가 도시되어 있다.

도 1 및, 도 2에 따르면, 조향장치는 일반적으로 자동차 실내에 배치되어 운전자가 직접 조작할 수 있는 스티어링 휠(1), 일단부가 상기 스티어링 휠(1)에 연결되는 스티어링 샤프트(2), 및 상기 스티어링 샤프트(2)에 연결되어 타이로드(4)를 통해 타이어에 조향력을 전달하는 스티어링 기어(3)로 구성된다.

또한, 상기 스티어링 샤프트(2)는 스티어링 컬럼(5)에 의해 포위되어 주위로부터 차폐된다.

또한 상기 스티어링 샤프트(2)는 일반적으로 2등분되어 상부샤프트(2a)는 스티어링 휠(1)에 연결되고, 하부샤프트(2b)는 스티어링 기어(3)에 연결된다. 또한 상기 상부 샤프트(2a)와 하부샤프트(2b)는 예컨대 연결관(6)에 의해 상호 연결되어 있어 스티어링 휠(1)로부터 상부샤프트(2a)에 전달된 조향력을 하부샤프트(2b)에 전달한다. 또한 상기 연결관(6)의 하부에는 예컨대 벨로우즈(7)가 연결되어 있어 하부샤프트(2b)를 보호한다.

이와같이 구성된 현가장치는 충격 흡수면에서 비교적 우수한 성능을 제공하는 바, 예컨대 자동차의 충돌시 1차 충격에 의해 상기 벨로우즈(7)가 파괴되면서 컬럼(5)의 하부 및 하부샤프트(2b)가 밀려 압축되며, 2차 충격에 의해 상부샤프트(2a)가 벨로우즈를 변형시키면서 진행되며, 동시에 컬럼(5)의 상부가 하부를 향해 어긋나게 변형되어 스티어링 휠(1)을 가능한한 원위치에 고정시켜 운전자를 향해 돌출되지 않게 함으로써 운전자에게 상해를 입히지 않는 것으로 나타났다.

그러나 이같은 충격 흡수 효과에도 불구하고 자동차의 충돌시 운전자는 스티어링 휠로 인해 심각한 상해를 입는 것으로 나타났다. 이는, 충돌시 스티어링 휠 자체가 충격을 충분히 완화시킬 수 없기 때문이다.

즉, 전술된 바와 같은 현가장치에서는 충돌시 스티어링 샤프트(2)의 상부샤프트(2a) 부분이 거의 고정상태를 유지함으로써 충돌 초기에 전달된 충격력이 휠을 통해 운전자에 직접 전달되기 때문에 운전자에 흉부 또는 안면 부위에 상당한 충격이 가해져 상해를 초래하는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 이같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 자동차의 충돌시 충격력을 완화시켜 운전자를 보호할 수 있는 충격 완화용 조향장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 자석의 척력을 이용하여 스티어링 샤프트를 통해 전달되는 충격력을 완화시키기 위한 충격완화용 조향장치를 제공하는데 있다.

이같은 목적들은 본 고안의 바람직한 실시예에 의해 달성되는 바, 본 고안의 일면에 따르면, 자동차의 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠에 연결되는 상부샤프트 및 스티어링 기어에 연결되는 하부샤프트가 연결관에 의해 상호연결되는 스티어링 샤프트와, 상기 스트어링 샤프트가 삽입되어 보호되는 스티어링 컬럼을 포함하는 충격완화용 조향 장치에 있어서, 상기 스티어링 샤프트의 상부샤프트의 단부에 제 1자석을 형성하고 상기 제 2샤프트의 단부에 제 2자석을 형성하되, 상기 제 1자석과 제 2자석은 상호 대향 배치되어 척력을 유지하며, 상기 제 1자석 및 제 2자석은 연결관내에 배치되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른면에 따르면, 상기 제 1자석에 대향하는 제 2자석이 상기 연결관내에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른면에 따르면, 상기 제 2 샤프트에 대향하는 상기 제 2자석의 일측면에는 절연재(19'a)가 도포되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른면에 따르면, 상기 연결관의 내부는 비금속성 절연층이 도포되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 조향 장치를 개략적으로 보여주는 사시도.

도 2는 일반적인 조향장치의 스티어링 칼럼과 스티어링 샤프트의 결합구조를 보여주는 단면도.

도 3은 본 고안의 제 1실시예에 따른 스티어링 컬럼과 스티어링 샤프트의 구조를 보여주는 단면도.

도 4는 본 고안의 제 2실시예에 따른 스티어링 컬럼과 스티어링 샤프트의 구조를 보여주는 부분확대단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11: 스티어링휠12: 스티어링샤프트

13: 스티어링기어14: 타이로드

15: 스티어링컬럼16: 연결관

17: 벨로우즈18: 제 1자석

19,19': 제 2자석

도면 중 도 3에는 본 고안의 제 1실시예에 따른 충격 완화용 조향장치의 구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 본 고안의 제 2실시예에 따른 충격 완화용 조향장치의 부분확대단면도가 도시되어 있다.

먼저 도 3에 따르면, 본 고안에 따른 조향 장치(10)는 전술된 바와 같이 기본적으로 스티어링 휠(11), 스티어링샤프트(12), 및 타이로드(14)가 연결된 스티어링 기어(13)로 구성된다. 상기 스티어링 샤프트(12)는 상부샤프트(12a) 및 하부샤프트(12b)를 분리 형성된다.

또한 상기 스티어링 샤프트(12)는 스티어링 칼럼(15)에 의해 포위되어 주위로부터 차폐된다.

상기 스티어링 샤프트(12)의 상부샤프트(12a)와 하부샤프트(12b)는 연결관(16)에 의해 상호 연결되며, 상기 연결관(16)의 하부에는 벨로우즈(17)가 하방으로 연장되어 하부샤프트(2b)를 포위한다.

특히 본 고안에 따른 충격 완화용 현가장치에는 자석이 설치되는 바, 보다상세히 설명하면, 스티어링 샤프트(12)의 상부샤프트(12a)의 단부에는 제 1자석(18)이 고정되며, 이에 대향하는 하부샤프트(12b)의 단부에는 제 2자석(1a)이 고정된다. 상기 제 1자석(18)과 제 2자석(19)은 원판형으로 형성되며 상호 척력을 유지하도록 동일 극성이 서로를 향하도록 각각의 샤프트(12a,12b)에 고정되어야 한다.

또한 선택적으로 상기 각각의 자석(18,19)이 설치되는 연결관(16)의 내측 또는 그 내측의 일부는 비금속성 절연층(16a)이 도포되어 충돌시 상기 각각의 자석(18,19)이 연결관(16)에 부착되지 않고 원활히 이동되는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 본 고안의 제 2실시예에 따르면, 제 1실시예와는 달리 제 1자석(18)은 스티어링 샤프트(12)의 상부샤프트(12a)에 고정되나 제 2자석(19')은 연결선(16)의 내측의 제 위치에 고정된다. 상기 제 2자석(19')은 물론 상기 상부샤프트(12a)에 고정된 제 1자석(18)과 상호 대향하여 척력을 유지해야 한다.

또한 선택적으로 상기 제 2자석(19')의 일측면, 즉, 하부샤프트(12b)를 향하는 면은 절연재(19'a)가 도포되어 있어 정상상태에서 자력에 의해 하부로드(12b)를 향해 이동하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이같은 본 고안에 따른 충격 완화용 조향장치의 완충 작용모드에 의하면, 예컨대 자동차가 주행중에 충돌 사고가 발생시 벨로우즈(17)가 접히면서 하부샤프트(12b)가 상방으로 이동되거나 또는 연결관(17)이 상방으로 이동되면 이와 동시에 하부샤프트(12b)에 고정된 제 2자석(19) 또는 연결관(16)에 고정된 제 2자서(19')이 상방으로 이동된다. 이와같이 제 2자석(19,19')이 상방으로 이동되면 상기 상부샤프트(12a)에 고정된 제 1자석(18)과의 거리가 좁혀지는 동시에 제 1자석(18)과 제 2자석(19,19')간에 척력이 발생되어 하부샤프트(12b) 또는 연결관(16)과 상부샤프트(12a)가 약간의 범위에서 상호유동하면서 샤프트(12)에 전달되는 충격력이 현저히 완화된다. 이에따라 운전자의 상체 또는 머리가 스티어링 휠(11)에 부딪히더라도 힐(11) 자체에서 충격력을 일정범위까지 흡수 또는 완화시킬 수 있어 운전자가 심각한 상해를 입는 것을 방지한다. 물론, 이같은 완충작용과 동시에 전술된 바와 같은 조향장치 차체의 충격 흡수 또는 완화 작용이 실행되어 운전자에 대한 충격완화 작용이 배가 된다.

결과적으로 본 고안에 따른 충격완화용 조향장치를 자동차에 채용하면, 조향장치 자체의 충격 흡수 또는 완화 효과에 부가하여 스티어링 샤프트 자체가 충돌 충격을 완화시킬 수 있어 스티어링 휠로 인한 운전자의 상해를 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 제공될 수 있다.

이상에서 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 실용신안등록청구의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (4)

1. 자동차의 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠에 연결되는 상부샤프트 및 스티어링 기어에 연결되는 하부샤프트가 연결관에 의해 상호연결되는 스티어링 샤프트와, 상기 스트어링 샤프트가 삽입되어 보호되는 스티어링 컬럼을 포함하는 충격완화용 조향 장치에 있어서, 상기 스티어링 샤프트(12)의 상부샤프트(12a)의 단부에 제 1자석(18)을 형성하고 상기 제 2샤프트(12b)의 단부에 제 2자석(19)을 형성하되, 상기 제 1자석(18)과 제 2자석(19)은 상호 대향 배치되어 척력을 유지하며, 상기 제 1자석(18) 및 제 2자석(18)은 연결관(16)내에 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 충격 완화용 조향장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1자석(18)에 대향하는 제 2자석(19')이 상기 연결관(16)내에 고정되는 것을 특징으로 하는 충격 완화용 조향장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 샤프트(12b)에 대향하는 상기 제 2자석(19')의 일측면에는 절연재(19'a)가 도포되는 것을 특징으로 하는 충격 완화용 조향장치.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한항에 있어서, 상기 연결관(16)의 내부는 비금속성 절연층(16a)이 도포되는 것을 특징으로 하는 충격 완화용 조향장치.